-
Die
Erfindung betrifft eine atmungsaktive Kabel-/Schlauchdurchführung zur
mechanisch und einseitig hydroskopisch dichten Durchführung eines
geschirmten oder ungeschirmten elektrischen Kabels mit/ohne Zugentlastung
mit/ohne Biegeschutz für dieses
Kabel nach Hauptpatent 'Kabeldurchführung mit
Membranventil',
Patentanmeldung Nr. DE 10 2005 035 210.3 v. 28. Jul. 2005.
-
Kabel-/Schlauchdurchführungen
in geschlossene Gehäuse,
mit und ohne Zugentlastung, auch wasser- und explosionsgeschützter Art
und mit/ohne elektromagnetischer Abschirmung mit/ohne Biegeschutz
nach Schutzart klassifiziert, sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Derartige Kabeldurchführungen
sind auch bekannt unter anderen technischen und kommerziellen Begriffen,
wie Kabel-/Leitungs-Durchführung,
-Durchführungseinrichtung,
-Durchführungsverschraubung,
-Durchführungsvorrichtung,
-Einführung,
-Einführungseinrichtung,
-Einführungsverschraubung,
-Einführungsvorrichtung,
-Verschraubung, Schlauchverschraubung, etc.
-
Derartige
Kabel-/Schlauchdurchführungen werden
für unterschiedlichste
Anwendungen benötigt und
sind entsprechend vielfältig
ausgeformt. Sie werden je Verwendungszweck aus Kunststoff und/oder Metall
hergestellt, enthalten zusätzliche
Scheiben und/oder Dichtungen/Dichtringe/Tüllen und unterschiedliche Zugentlastungen
nach Anforderung, wie Quetschung oder Schelle. Kabeldurchführungen und/oder
ihre Einzelteile sind genormt; in der Installationstechnik werden
Kabeldurchführungen
alter Bauart unter der Bezeichnung Panzerrohrgewinde (Pg)-Verschraubung
mit nichtmetrischem Gewinde, Pg7...Pg48, entsprechend neuer Bauart
mit metrischem Gewinde M12...M63, gehandelt.
-
Kabel-/Schlauchdurchführungen
bestehen aus einem Abschnitt Zylinder mit meist beidseitigem Gewinde
und einem Anschlag, der den dichtenden Abschluß zu einer Wandung bildet.
Zur Befestigung wird entweder der Abschluß mit der Wandung verschraubt – der Abschluß enthält umlaufend
Bohrungen – oder
der Zylinder wird wandungsrück-/gehäuseseitig
mit einer Gegen-/Kontermutter verschraubt. Auf der Seite der Kabeleinführung gibt
es entweder eine Kabeltülle
mit Dichtung und Scheibe und/oder eine angespritzte oder lose Kabelkralle,
wobei das Kabel durch eine Hutmutter dichtend gequetscht wird, oder
auch eine Schraubschelle mit Dichtung und angespritztem Kabelbiegeschutz.
Zubehörteile sind
bekannt als Dichtungs-/Würgenippel
und Blindstopfen/Verschlußschrauben.
-
Die
Anwendungen erstrecken sich von Anschluß-, Schalt- und Verteilerkästen der
Installations-/Gerätetechnik
der Gebäudesystem-
und Anlagentechnik bis zu Anwendungen der Luft- und Raumfahrt, der
Verkehrstechnik sowie maritimen Anwendungen. Aufgrund der Vielfältigkeit
der Applikationen wird die obige, grobe Beschreibung nicht vertieft.
-
Auf
die Würdigung
des Stands der Technik wird an dieser Stelle verzichtet und auf
die ausführliche
Darstellung in der Hauptanmeldung verwiesen.
-
Gemäß Hauptpatent 'Kabeldurchführung mit Membranventil', Patentanmeldung
Nr. DE 10 2005 035 210.3, wird eine solche atmungsaktive Kabel-Schlauchdurchführung zur
mechanisch und einseitig hydroskopisch dichten Durchführung eines
geschirmten oder ungeschirmten elektrischen Kabels mit/ohne Zugentlastung
mit/ohne Biegeschutz für dieses
Kabel vorgestellt. Es wurde beschrieben, daß Kabeldurchführungen
bauartklassifiziert werden, nach alter Bauart mit nichtmetrischem
Gewinde Pg7...Pg48 und nach neuer Bauart mit metrischem Gewinde
M12...M63, wobei das Maß für die Befestigungsbohrung
für die
Kabeldurchführung – Maß des Gewindestutzens,
unten – und
der Kabeldurchmesser für
diese Kabeldurchführung
aufeinander abgestimmt sind.
-
Beim
Hauptpatent wird angenommen, daß sich
beim Einsatz von Kabeldurchführungen
mit Membranventil bei festgelegtem Kabeldurchmesser das Maß für die Befestigungsbohrung
wegen des Luftkanals um eine Klasse erhöht. Da bei handelsüblichen
Installationsgehäusen
bereits Ausbruchhilfen und Vorstanzungen für Kabeldurchführungen
vorgesehen sind, die nach Anzahl und Größe dem Verwendungszweck des
Gehäuses
angemessen wurden, könnte
sich der Einsatz derartiger Kabeldurchführungen nachteilig auswirken.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine atmungsaktive Kabel-/Schlauchdurchführung zur
mechanisch und einseitig hydroskopisch dichten Durchführung eines
geschirmten oder ungeschirmten elektrischen Kabels mit/ohne Zugentlastung
mit/ohne Biegeschutz für
dieses Kabel unter Umgehung obigen Nachteils zu schaffen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Führung
des Luftkanals der Kabel-/Schlauchdurchführung so ausgeprägt ist,
daß die
bekannte handelsübliche
Relation durchführbarer Kabeldurchmesser
zum Maß für die Befestigungsbohrung
der Kabeldurchführung
erhalten bleibt.
-
Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen – neben der Verhinderung der
Bildung von Feuchtigkeitsniederschlag innerhalb geschlossener Räume – insbesondere
darin, daß handelsübliche, auf
dem Installationsmarkt bekannte Teile vom Installateur verbaut werden
und keine zusätzlichen
Vorkehrungen getroffen werden müssen,
da derartige Anwendungen oft auf minimale räumliche und gewichtsmäßige Abmessungen
ausgelegt sind.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen
-
1 Perspektivische
Darstellung der mehrstückigen
Kabeldurchführung
-
2 Teilweise
zerlegte Kabeldurchführung in
Perspektive
-
3 Perspektivische
Darstellung der mehrstückigen
Kabeldurchführung,
hälftig
längsgeschnitten
-
4 Teilweise
zerlegte Kabeldurchführung in
Perspektive, hälftig
längsgeschnitten.
-
Gleiche
und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele sind in den
Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die
Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird fortgesetzt anhand der Erläuterungen
der Bilder.
-
Wie
aus 1 ersichtlich, besteht die mehrstückige, semipermeable
Kabel-/Schlauchdurchführung
aus Oberteil 1, Mittelteil 2 und Unterteil 3.
-
Bei
der Ausführungsvariante
A 'Material Metall' – z.B. Messing – wird das
Oberteil 1 aus Kunststoff gefertigt; bei der Ausführungsvariante
B 'Material Kunststoff' kann Ober- 1 und
Mittelteil 2 auch einstückig
sein.
-
Das
Oberteil besteht aus einem Hohlzylinder, der in einer angespritzten
Kabelkralle 12 mündet, dem
für den
entsprechenden Kabelaußendurchmesser
vorbereiteten Kabeldichtring 13 und der die Kabeldichtung
und -zugentlastung durch Kabelquetschung hervorrufenden Hutmutter 14.
Der Hohlzylinder bildet innenseitig die Kabelführung 15 und außenseitig
eine keilförmig
zulaufende Preßverbindung 18 zum
Mittelteil (Variante A); bei der Variante B kann die Preßverbindung
entfallen. In die Nut 19 kann eine zusätzliche Dichtung 191 – O-Ring,
o.ä. – eingebracht
werden.
-
Weiterhin
wird das zwischen Ober- und Unterteil, im Mittelteil 2,
fest gefügte
semipermeable Filter/Membranventil 21 in Form eines Zylinderrings
gezeigt. Bei derartigen Filtern/Membranen handelt es sich meist
um ein Kunststoffmaterial aus Polymer/Polypropylene oder expandierte
Polytetrafluorethylene, welches durch seine symmetrische Porenstruktur
hydrophobischen Charakter aufweist, eine weite chemische Verträglichkeit
besitzt, für
Temperaturen zwischen -40°C...+125°C anwendbar
ist und bei einer Temperatur von 23°C eine Filter-/Membrandurchlässigkeit
von > 10 ml/[min × cm2 × bar]
aufweist.
-
Die
das Filter/Membranventil 21 haltenden Teile – Stütz- und
Dichtring 22 – zwischen
Mittel- 2 und Unterteil 3 können auch so ausgeprägt sein,
daß das
semipermeable Filter-/Membranventil austauschbar gestaltet ist.
-
Filter/Membranventil 21 und
Stütz-
und Dichtring 22 können
auch eine fest gefügte
Baugruppe bilden.
-
Die
Formgebung des Filter-/Membranventils 21 ist mit der Formgebung
des zu dichtenden Lüftungskanals 25, 32 in Übereinstimmung.
-
Weiterhin
besteht das Mittelteil 2 aus der Kabelführung 23, den Bohrungen
des Lüftungskanals Außensechskant 24 sowie
dem innen umlaufenden Lüftungskanal 25.
Nach oben, zum Oberteil hin, schließt das Mittelteil mit dem Gewindestutzen 26 zur Aufnahme
der die Zugentlastung bildenden Hutmutter ab.
-
Darüber hinaus
ist eine Ausführungsform des
Unterteils 3 der semipermeablen Kabeldurchführung dargestellt.
Diese besteht aus einem hohlzylinderförmigen Gewindestutzen 31,
der innenseitig mit dem Innenzylinder 34 abschließt. Das
Unterteil schließt
zum Mittelteil durch einen Flansch 36 ab, dessen schräg sitzende
Bohrungen 32 den Luftkanal/Lüftungsweg ins Gehäuseinnere
fortsetzen.
-
Die
dichte Metallverbindung zwischen Unter- und Mittelteil kann durch
Verpressen oder Stauchen der über
den Flansch hinausragenden zylinderförmigen Ränder des Mittelteils erfolgen
(Variante A). Auch kann die Dichtheit der beiden Teile durch eine Schraubverbindung
hergestellt werden. Für
den Fall, daß die
Kabeldurchführung
aus Kunststoff gefertigt ist, können
Unter- und Mittelteil miteinander verklebt oder verschweißt werden
(Variante B).
-
Die
Dichtung des Unterteils 3 in der Gehäusewandung erfolgt üblicherweise
durch einen über den
Gewindestutzen 31 gestülpten
O-Ring 35 und Verschraubung in Gewinde oder mit Kontermutter.
-
2 zeigt
die teilweise geöffnete
Kabeldurchführung
in Perspektive. Der Zusammenbau der Teile kann unterschiedlich erfolgen,
wie z.B. durch Klebung, Ultraschall-Schweißung, als Einlegeteil umspritzt,
etc. Weiterhin kann auch Unter- und Mittelteil durch entsprechende
Vormontage und -behandlung einstückig
werden.
-
Kabellose
Kabeldurchführungen
können durch
den unvorbereiteten, geschlossenen Dichtring 13 und die
verschraubte Hutmutter 14 abgedichtet werden – und wirken
wie Dichtungs-/Würgenippel und/oder
Blindstopfen/Verschlußschraube – so daß die kabellose
Kabeldurchführung
auch oder zusätzlich
als semipermeable Gehäuselüftung mit
Membranventil – wie
Druckausgleichselement (DAE) – genutzt
werden kann.
-
3 zeigt
die perspektivische Darstellung der mehrstückigen Kabeldurchführung, wenn
sie in der Mitte hälftig
längsgeschnitten
ist. Die räumliche Fläche des
Innenzylinders 34, der Außenmantel des durchgeführten Kabels,
abgelöst
von den Bohrungen des Lüftungskanals 32 des
Flanschs 36 des Unterteils 3, mündend in
dem semipermeablen Filter/Membranventil 21 mit Stütz- und
Dichtring 22, dem umlaufenden innenliegenden Lüftungskanal 25 sowie
die Bohrungslöcher
des Außensechskants 24 des
Mittelteils 2 bilden die Entlüftung der Kabeldurchführung und
bestimmen dessen Volumendurchsatz in Abhängigkeit von Druck und Temperatur.
-
4 zeigt
die teilweise geöffnete
Kabeldurchführung
in Perspektive, wenn sie in der Mitte hälftig längsgeschnitten ist.
-
Kabeldurchführungen
werden üblicherweise nach
dem metrischen Gewinde des Befestigungsstutzens 31 gehandelt
unter Angabe des möglichen Kabeldurchmessers 15, 23 und
der Schlüsselweite des
Außensechskants 24.
Vorteilhaft gegenüber
der Kabeldurchführung
des Hauptpatents ist bei der vorgestellten semipermealen Kabel-/Schlauchdurchführung neuer
Bauart die Berücksichtigung
der Querschnittsfläche
des Luftkanals, so daß für einen
gegebenen Kabeldurchmesser 15, 23 kein größeres Stutzenmaß 31 anzusetzen
ist, das von dem geforderten Volumen/Abmessung des Lüftungskanals
abhängig ist.
-
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß es sich
bei dem Gewinde des Gewindestutzens nicht zwingend um metrisches
Gewinde handeln muß – berücksichtigt
ist Panzerrohrgewinde (Pg) – so
daß die
erfinderische Neuheit auch als Ersatz-/Ergänzungs-Bauteil Verwendung findet.
-
Eine
weitere Ausprägungsform
der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß der Gewindestutzen
des Unterteils nicht geschraubt, sondern rastbar haltend, durch
zusätzlichen
O-Ring dichtend mit der Wandung des Gehäuses verbunden wird.
-
Als
alternative Zugentlastung der Erfindung ist der Einsatz einer am
Oberteil seitlich geführten Madenschraube
mit zwischen Stutzen und Kabelmantel angeordneter/m Dichtung/Schutz
gegeben; Gewindestutzen und Kabelkralle werden zu einem Stutzen
verkürzt,
Dichtring und Hutmutter entfallen.
-
Ein
um den Gewindestutzen verkürztes Oberteil
ergibt sich auch, wenn die Zugentlastung über den Dichtring und durch
eine entsprechend ausgeformte Kabelkralle mit Kabelbinder oder -schelle hergestellt
wird; die Hutmutter entfällt.
-
Gemäß einer
weiteren Ausprägung
der Kabel-/Schlauchdurchführung
wird die Zugentlastung über
den Dichtring und durch eine entsprechend ausgeformte Kabelkralle
und Hutkappe rastend eingerichtet.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Lüftungskanal auch unsymmetrisch ausgeprägt und angeordnet
sein, entsprechend auch das semipermeable Filter/Membranventil.
-
Eine
weitere Ausprägung
der Erfindung sieht vor, daß der
Lüftungskanal
der Kabel-/Schlauchdurchführung
mehrfach angelegt sein kann und entsprechend durch Mehrfachfilterung
abgeschlossen ist.
-
Ein
weiterer Anwendungsbezug der mehrkanaligen Lüftung liegt darin, daß die semipermeablen Filter/Membranen
unterschiedliche Porosität/Durchgangszahlen
aufweisen und damit für
unterschiedliche Stoffe wirksam werden.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß die
semipermeable Kabel-/Schlauchdurchführung in ihrer Montage keiner
Lageeinbauvorschrift unterliegt. Schutz vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln
oder Wasser ist gegeben; auch bei Über-Kopf-Montage ist durch abgeschrägte Kanten
der Ablauf von Wasser möglich.
-
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die semipermeable
Kabel-/Schlauchdurchführung
als aneinanderreihbares Kabeleinführungsmodul im Schaltschrankbau
Verwendung findet.
-
Die
zahlreichen Möglichkeiten
und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl
der Schutzrechtsansprüche
wider.
-
- 1
- Oberteil
Kabeldurchführung
- 12
- Kabelkralle
- 13
- Dichtring
(nicht dargestellt)
- 14
- Hutmutter
(nicht dargestellt)
- 15
- Kabelführung
- 18
- Preßverbindung
- 19
- Ringnut
- 191
- O-Ring
(nicht dargestellt)
- 2
- Mittelteil
Kabeldurchführung
- 21
- Semipermeables
Filter/Membranventil
- 22
- Stütz- und
Dichtring
- 23
- Kabelführung
- 24
- Lüftungskanal
Außensechskant
- 25
- Lüftungskanal,
innen
- 26
- Gewindestutzen,
oben
- 3
- Unterteil
Kabeldurchführung
- 31
- Gewindestutzen,
unten
- 32
- Bohrung
Lüftungskanal
- 34
- Innenzylinder
- 35
- O-/Flach-Dichtring
(nicht dargestellt)
- 36
- Flansch,
durchbohrt