-
Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung für eine Kabeldurchführung, umfassend eine Bürsteneinheit mit einem Bürstenkörper und einem davon abragenden, ein Faserfeld bildenden Bürstenbesatz, wobei der Bürstenbesatz mehrere von dem Bürstenkörper abragende Fasern aufweist.
-
Die Abdichtungseinrichtung dient insbesondere als Teil einer Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen umfassend Räume oder Gebäude, wie Büroräume, Rechenzentren, sowie Anlagen oder Gehäuse, wie Schaltschränke, oder dergleichen.
-
Zudem betrifft die Erfindung eine Kabeldurchführung, insbesondere eine Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen oder Räume wie Rechenzentren, Schaltschränke oder dergleichen.
-
Zum Klimatisieren, insbesondere zum Kühlen, von Umgebungen wie Rechenzentren und anderen Räumen, Schaltschränken, Servern sowie allgemein Hardware für die Informationstechnologie, oder dergleichen, wird gekühlte Luft benötigt. Die hierfür erforderliche Kühlluft muss energieintensiv erzeugt werden und der entsprechenden Umgebung kanalisiert zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt für eine Kaltluft-Warmlufttrennung in der Regel über einen Doppelkanal wie einen Doppelboden, in dem sich zum Beispiel auch ein Strom- und/oder Datenkanal üblicherweise befinden, wobei beispielsweise in einem Rechenzentrum mit dem Doppelkanal die gekühlte Luft in einen sogenannten Kaltgang geführt wird. An den Kaltgang grenzen zum Beispiel mehrere Gestelle, sogenannte Racks, in einem Serverraum. Auch innerhalb der Racks erfolgt in der Regel eine Trennung von Kaltluft und Warmluft. So strömt beispielsweise kalte Luft zu dem Rack und warme Luft wird von dem Rack abgeführt.
-
Um nun eine optimierte Kalt-Warm-Trennung zu ermöglichen und eine energetisch optimierte Klimatisierung zu realisieren, ist es erforderlich, die Kanäle oder allgemeiner die Durchführungen, durch welche Kabel, Leitungen und auch Luft geführt werden, im Übergang kalt zu warm oder an der Schnittstelle warm-kalt optimal abzudichten. Durch eine optimierte Abdichtung lässt sich die Kaltluft optimal kanalisieren. Dabei ist es bekannt, für eine Abdichtung Bürsten einzusetzen, welche eine flexible Kabeldurchführung und zugleich eine Abdichtung ermöglichen.
-
Aus der US RE 41,863 E ist eine Bodendurchführung zur Verwendung in Gebäude- und Bürostrukturen, die mit einer Klimaanlage über einen Unterflur-Luftkanal versorgt werden, bekannt, umfassend zwei an gegenüberliegenden Seiten der Bodendurchführung angeordneten Bürsteneinheiten, wobei die Bürsteneinheiten jeweils einen Bürstenkörper mit einem davon abragenden, ein Faserfeld bildenden Bürstenbesatz mit mehreren von dem Bürstenkörper abragenden Fasern aufweisen. Zusätzlich können Flügel aus Kunststoff oder Gummi parallel zu dem Bürstenbesatz vorgesehen sein, um einer Zentrierung aufgenommener Kabelelemente zu unterstützen.
-
AUFGABE UND LÖSUNG
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdichtungseinrichtung und eine Kabeldurchführung zu schaffen, bei welchen eine durch hindurchgeführte Kabel entstehende Lücke, durch welche undefiniert Kaltluft entweichen kann und/oder durch welche warme Luft in einen kalten Bereich, insbesondere einen Kaltgang, eindringen kann, bestmöglich minimiert werden.
-
Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch eine Abdichtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Kabeldurchführung gemäß Anspruch 22.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Abdichtungseinrichtung für eine Kabeldurchführung, insbesondere für eine Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen wie Rechenzentren, Schaltschränke oder dergleichen, umfassend eine Bürsteneinheit mit einem Bürstenkörper und einem davon abragenden, ein Faserfeld bildenden Bürstenbesatz, wobei der Bürstenbesatz mehrere von dem Bürstenkörper abragende Fasern aufweist, geschaffen, wobei eine zu dem Faserfeld ebenenversetzt angeordnete Dichtlippeneinheit aus einem flexiblen Material vorgesehen ist, und wobei die Dichtlippeneinheit mindestens zwei Lamellen aufweist.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Abdichtungseinrichtung für eine Kabeldurchführung, insbesondere für eine Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen wie Rechenzentren, Schaltschränke oder dergleichen, umfassend eine Bürsteneinheit mit einem Bürstenkörper und einem davon abragenden, ein Faserfeld bildenden Bürstenbesatz, wobei der Bürstenbesatz mehrere von dem Bürstenkörper abragende Fasern aufweist, geschaffen, wobei zumindest eine der Fasern einen Querschnitt aufweist, der von einem kreisrunden Querschnitt abweicht, insbesondere einen nicht-rotationssymmetrischen, einen ovalen, einen Polygonen und/oder einen trilobalen Querschnitt aufweist.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Abdichtungseinrichtung für eine Kabeldurchführung, insbesondere für eine Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen wie Rechenzentren, Schaltschränke oder dergleichen, umfassend eine Bürsteneinheit mit einem Bürstenkörper und einem davon abragenden, ein Faserfeld bildenden Bürstenbesatz, wobei der Bürstenbesatz mehrere von dem Bürstenkörper abragende Fasern aufweist, geschaffen, wobei mehrere zueinander ebenenversetzte Faserfelder vorgesehen sind, wobei mindestens zwei der Faserfelder jeweils eine unterschiedliche Faserfeldlänge aufweisen und/oder die Fasern eines Faserfeldes winklig zu den Fasern eines anderen Faserfeldes angeordnet sind.
-
Die Begriffe „ein“, „eine“, „einer“ etc. werden im Zusammenhang mit der Anmeldung lediglich als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Abdichtungseinrichtung mehrere Bürsteneinheiten aufweist, welche ebenenversetzt und/oder in einer Ebene, beispielsweise aneinander angrenzend oder einander gegenüberliegend angeordnet sein können.
-
Die Abdichtungseinrichtung ist für eine Abdichtung von kabelführenden Kabeldurchführungen vorgesehen. Um hier eine möglichst hohe Abdichtungswirkung zu realisieren, weist die Abdichtungseinrichtung mindestens eine Bürsteneinheit auf. Diese weist zumindest einen Bürstenkörper auf, an dem ein faserfeldbildender Bürstenbesatz angeordnet ist. Der Bürstenbesatz weist hierzu mehrere Fasern auf, die an dem Bürstenkörper befestigt sind und von diesem abragen. Die von dem Bürstenkörper abragenden Fasern bilden ein Faserfeld aus. In einer Draufsicht bildet das Faserfeld eine Fläche aus, welche auch als Abdichtfläche bezeichnet werden kann. Ein aus der Kabeldurchführung ausweichender Mediumstrom wird durch das Faserfeld von einem ungewollten Abweichen zurückgehalten.
-
Die Fasern sind in Ausgestaltungen in Form von Faserbündeln an den Bürstenkörper befestigt. Ein durch Faserbündel, deren Mittelachsen auf einer gemeinsamen Höhenlinie an dem Bürstenkörper angeordnet sind, gebildetes Faserfeld wird als Faserfeld in einer Ebene bezeichnet. Die einzelnen Fasern eines Fasernfelds können dabei in verschiedenen Ebenen liegen. Faserbündel, die von einer anderen Höhenlinie von dem Bürstenkörper abragen, bilden ein Faserfeld in einer anderen Ebene.
-
Ebenengleich bedeutet erfindungsgemäß, dass sich die Faserbündel an dem Bürstenkörper auf einer gemeinsamen Höhenlinie befinden. Ebenenversetzt bedeutet entsprechend, dass die Faserbündel, in einer Seitenansicht zueinander höhenversetzt sind und somit in unterschiedlichen Ebenen liegen, unter Berücksichtigung entsprechender Toleranzen.
-
Um eine verbesserte Dichtfunktion zu realisieren, ist gemäß dem ersten Aspekt vorgesehen, dass zusätzlich zu der Bürsteneinheit mit den ein Faserfeld bildenden Fasern eine Dichtlippeneinheit vorgesehen ist. Die Dichtlippeneinheit ist ebenenversetzt zu dem Faserfeld, befindet sich in einer Seitenansicht somit in einer unterschiedlichen Höhe angeordnet zu einer Faserebene. Die Dichtlippeneinheit ist ebenenversetzt zu dem Faserfeld, somit zumindest zu einer Ebene der Mittelachsen der Faserbündel.
-
Die Dichtlippeneinheit weist mindestens zwei Lamellen auf. Ein Material für die Dichtlippe ist je nach Anwendungsfall geeignet wählbar. Vorzugsweise ist die Dichtlippeneinheit aus einem flexiblen Material oder flexiblen Materialien hergestellt. Als flexible Materialien werden im Zusammenhang mit der Anmeldung Materialien bezeichnet, welche biegsam sind, sodass die Lamellen ein Kabel, welches durch eine zugehörige Kabeldurchführung geführt sind, umschließen. Die Lamellen sind in einer Ausgestaltung aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines thermoplastischen Elastomers beschränkt. Ein Material der Lamellen, insbesondere ein Polymer oder Elastomer, weist in einer Ausgestaltung eine Shore-Härte von D35 - 45 auf. Die Lamellen sind bevorzugt gleich ausgebildet hinsichtlich Form, Material, Stärke. In anderen Ausführungsformen ist zumindest eine Lamelle unterschiedlich zu mindestens einer weiteren Lamelle ausgebildet.
-
Durch das zusätzliche Vorsehen einer Dichtlippeneinheit mit mindestens zwei Lamellen ist ein zusätzliche Dichtfunktion realisiert. Durch die flexible Ausführung der Lamellen sind diese elastisch verformbar, sodass sich zwischen diesen auf einfache Weise Kabel durchführen lassen, analog zu der Durchführung durch einen Bürstenbesatz. Gleichwohl weisen die Lamellen eine größere Breite auf als die Fasern des Bürstenbesatzes. Hierdurch wird eine verbesserte Dichtwirkung realisiert. Die Lamellen weisen je nach Anwendungsfall eine ausreichende Eigensteifigkeit aus, um bei einer horizontalen Einbaulage ein Durchhängen der Lamellen zu verhindern. Die Lamellen sind zu diesem Zweck aus einem Material mit einer vergleichsweise geringeren Flexibilität hergestellt und/oder weisen eine geeignete Geometrie, insbesondere eine geeignete Materialdicke, auf, um eine Auslenkung aufgrund der Schwerkraft zu verhindern. Durch die Kombination mit dem Faserfeld wird dabei eine ausreichende Dichtigkeit erzielt.
-
Alternativ oder zusätzlich wird eine weitere verbesserte Dichtwirkung dadurch erzielt, dass die Fasern einen von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Form aufweisen. Für eine Umströmung bildet ein kreisrunder Querschnitt eine optimale Form aus. Durch einen Querschnitt, der von dieser Form abweicht, sind die Fasern schwerer umströmbar und ein Medium strömt weniger leicht an den Fasern vorbei. Jede von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Form ist für die Fasern geeignet. Vorzugsweise sind Querschnittsformen vorgesehen, die einen Umströmungswiderstand erhöhen. Diese Querschnittsformen umfassen beispielsweise nicht-rotationssymmetrische Querschnittsformen wir ovale, polygone oder trilobale Querschnittsformen. Die vorgenannten Formen haben zudem den Vorteil, dass dieses sich in geeigneten Verfahren gut herstellen lassen.
-
Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass mehrere zueinander ebenenversetzte Faserfelder vorgesehen sind. Ein Faserfeld kann mehrere ebenenversetzte Faserebenen aufweisen. Erfindungsgemäß sind unter ebenenversetzte Faserfelder solche zu versehen, bei denen durch Mittelachsen der Faserbündel gebildete Faserebenen voneinander abweichen. Die ebenenversetzten Faserfelder unterscheiden sich zumindest in ihrer Faserlänge und/oder ihrer Faserausrichtung, insbesondere der winkligen Ausrichtung, insbesondere in einer Draufsicht. Die Abweichung der unterschiedlichen Faserfelder liegt dabei in einem Bereich von mindestens 5% Abweichung, bevorzugt von mindestens 10% und am meisten bevorzugt von mindestens 15%. Beispielweise ragen die Fasern eines Faserfeldes in einer Draufsicht senkrecht, also in einem Winkel von 90° von dem Bürstenkörper ab. Die Fasern eines anderen, ebenenversetzten Faserfeld ragen beispielsweise in einem Winkel von 75° von dem Bürstenkörper ab. Die Abweichung beträgt somit 15°. Gemessen an einer maximalen Abweichung von 90° (oder 180°) beträgt die Abweichung etwa 16,66%.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass benachbarte Lamellen der Dichtlippeneinheit mittels Sollbruchstellen verbunden sind. Die Sollbruchstellen sind in einer Ausgestaltung als Materialverdünnung ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Eine Materialverdünnung zur Ausbildung einer Sollbruchstelle umfasst auch eine Durchgangsöffnung, somit eine Reduzierung des Materials auf die Stärke 0. Es kann eine einzige Sollbruchstelle zwischen benachbarten Lamellen vorgesehen sein. In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Sollbruchstellen vorgesehen. So sind in einer Ausführungsform die Sollbruchstellen als Perforation ausgebildet. Die Sollbruchstellen können unterschiedliche Geometrien, beispielsweise unterschiedliche Breiten, Tiefen und/oder Längen aufweisen. Bevorzugt weisen die Sollbruchstellen zweier benachbarter Lamellen die gleiche Form auf. In anderen Ausführungsformen weisen zumindest zwei der Sollbruchstellen eine unterschiedliche Form auf. Die Sollbruchstelle kann oder die Sollbruchstellen können sich über die gesamte Länge einer Lamelle oder benachbarter Lamellen erstrecken. Die jeweilige Sollbruchstelle ist derart ausgebildet, dass diese ein Auftrennen des Bereichs zwischen benachbarten Lamellen ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich über die Sollbruchstelle(n) benachbarte Lamellen voneinander trennen.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass benachbarte Lamellen durch eine zwischen den benachbarten Lamellen angeordneten nichtlinear verlaufenden Schlitz und/oder durch eine für den nichtlinear verlaufenden Schlitz ausgebildete, nichtlinear verlaufende Perforation zumindest teilweise getrennt sind, wobei der nichtlinear verlaufende Schlitz und/oder die nichtlinear verlaufende Perforation zumindest teilweise eine Kontur aufweist, ausgewählt aus den Konturen umfassend eine wellenförmige Linie, eine sinusförmige Linie, eine Zick-Zack-förmige Linie, eine sägezahn-förmige Linie, und dergleichen oder eine Kombination davon. Die Anordnung oder Kontur der Sollbruchstelle(n), die als Schlitz, Perforation oder in anderer Art und Weise ausgebildet sein kann, kann beliebig gewählt sein. Bevorzugt sind Konturen, die von einer Geraden oder linearen Form abweichen. Bevorzugt sind somit nicht-linear verlaufende Konturen, insbesondere gekrümmte, kurvenförmige oder in anderen Linienformen verlaufende Anordnungen. Auf diese Weise lassen sich für den jeweiligen Zweck optimierte Lamellenformen realisieren. Die Kontur der Perforationen oder Schlitze kann variieren, sowohl zwischen zwei unmittelbar benachbarten Lamellen, aber auch die Form verschiedener Perforationen und Schlitze kann variieren.
-
Zudem ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Dichtlippeneinheit an dem Bürstenkörper angeordnet ist.
-
Ein andere Ausführungsform sieht vor, dass die Dichtlippeneinheit dauerhaft an dem Bürstenkörper befestigt ist, insbesondere mittels eines Schweißverfahrens und/oder eines Klebeverfahrens. Durch die dauerhafte Befestigung lässt sich eine stabile Abdichtungseinrichtung realisieren. Grundsätzlich lässt sich die Dichtlippeneinheit auch lösbar an dem Bürstenkörper befestigen. Bevorzugt ist jedoch eine dauerhafte Befestigung, da so ein sicherer Sitz der Dichtlippeneinheit für eine optimierte Funktion gewährleistet ist.
-
Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Dichtlippeneinheit eine Länge aufweist, die mindestens 66 % der Fläche des durch den korrespondierenden Bürstenbesatz gebildeten Faserfeldes abdichtet. Dabei ist vorausgesetzt, dass die Breite der durch die Dichtlippeneinheit gebildeten Fläche der Breite des durch den Bürstenbesatz gebildeten Fläche entspricht. Der Bürstenbesatz bildet insbesondere in einer Draufsicht ein ebenes Faserfeld mit einer entsprechenden Fläche aus. Genauso bildet die Dichtlippeneinheit in der gleichen Draufsicht eine Fläche aus. Die von der Dichtlippeneinheit gebildete Fläche unterscheidet sich in einer bevorzugten Ausführungsform von der Fläche des Bürstenbesatzes und ist insbesondere kleiner als die von dem Bürstensatz gebildete Fläche. Die Form der Flächen, die grundsätzlich jeder beliebige Flächenform aufweisen kann, ist in einer Ausführungsform gleich, beispielsweise rechteckig, und unterscheidet sich lediglich in Ihren Abmessungen. In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich die durch die Dichtlippeneinheit gebildete Fläche und die durch den Bürstenbesatz gebildete Fläche lediglich hinsichtlich einer Abmessung, beispielsweise einer Abmessung in Längsrichtung, das heißt in Richtung der Fasern des Bürstenbesatzes, betrachtet in einer Draufsicht. Die Abmessung kann sich aber auch ergänzend oder alternativ quer zu der Faserrichtung, insbesondere senkrecht zu der Faserrichtung, also in einer Breite unterscheiden. Bevorzugt unterscheiden sich die Flächen in Längsrichtung. Der Unterschied in der Fläche oder auch dem Flächeninhalt, liegt insbesondere im Bereich von größer gleich 25% der Fläche, weiter bevorzugt von größer gleich 35% der Fläche und am meisten bevorzugt von größer gleich 45%. Am meisten bevorzugt liegt der Unterschied in den Flächen bei größer gleich 55% und hier bevorzugt bei mindestens 65%, bei ansonsten gleicher Breite der Flächen.
-
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein freies Ende der Dichtlippeneinheit parallel zu einer durch ein freies Ende des Bürstenbesatzes gebildeten Linie verläuft. Die Dichtlippeneinheit und der Bürstenbesatz sind beide an dem Bürstenkörper befestigt. Somit weisen beide - Dichtlippeneinheit und Bürstenbesatz - ein freies Ende entfernt und/oder gegenüberliegend zu dem Bürstenkörper auf. Die freien Enden können eine beliebige Kontur oder Linie aufweisen. Die Linie wird durch das äußere freie Ende von Dichtlippe bzw. Fasern des Bürstenbesatzes in der Draufsicht gebildet. Bevorzugt sind beide Konturen oder Linien parallel zueinander ausgebildet, sodass in der Draufsicht der Versatz von freiem Ende des Bürstenbesatzes zu freiem Ende der Dichtlippe konstant bleibt.
-
Wiederum eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass mehrere ebenenversetzt angeordnete Dichtlippeneinheiten vorgesehen sind. Die Dichtlippeneinheiten bilden in einer Draufsicht idealisiert eine Ebene oder Fläche aus. In einer Ausführungsform sind mehrere dieser ebenenbildenden Dichtlippeneinheiten vorgesehen. Damit einzelne Dichtlippeneinheiten nicht miteinander kollidieren, sind diese in unterschiedlichen Ebenen zueinander angeordnet, betrachtet aus einer Seitenansicht, quer, genauer senkrecht zu der Draufsicht. Dabei sind Krümmungen der jeweiligen Dichtlippeneinheit vom Bürstenkörper zum freien Ende idealerweise vernachlässigt, lassen sich aber auch unter dem Begriff des Ebenenversatzes berücksichtigen, da evtl. Unterschiede in der Krümmung oder Durchbiegung minimal sind.
-
Auch sieht eine Ausführungsform vor, dass die Dichtlippeneinheit an einer Außenseite eines Faserfelds, einer Innenseite eines Faserfelds und/oder zwischen zwei Faserfelder angeordnet ist. Die Anordnung in Bezug auf das Faserfeld lassen sich beliebig wählen. So kann beispielsweise in einer Seitenansicht die Dichtlippeneinheit über, unter oder in dem Faserfeld, mittig oder versetzt zu einer Mittelline des Faserfeldes, angeordnet sein. Faserfeld und Dichtlippeneinheit können in einer Seitenansicht die gleiche Durchbiegung oder voneinander abweichende Biegungen aufweisen. Zudem lassen sich Faserfeld und Dichtlippeneinheit mit unterschiedlicher Materialstärke oder Dicke ausbilden. Die Fasern eines Faserfeldes sind oftmals nicht mit einem freien Ende an dem Bürstenkörper befestigt, sondern mit einem mittleren Teil und ragen dann mit beiden freien Enden von dem Bürstenkörper ab. In einem Zwischenraum zwischen den beiden Fasersträngen lässt sich dann beispielsweise die Dichtlippeneinheit anordnen. Die Lamellen weisen je nach Anwendungsfall eine ausreichende Eigensteifigkeit aus, um bei einer horizontalen Einbaulage und einer Anordnung unterhalb des Faserfelds eine Auslenkung der Lamellen aufgrund der Schwerkraft zu verhindern. Bei einer Anordnung unterhalb des Faserfelds sind die Lamellen in einer Ausgestaltung zu diesem Zweck aus einem Material mit einer geringeren Flexibilität gefertigt, als Lamellen, welche oberhalb des Faserfelds angeordnet sind, um eine Auslenkung aufgrund der Schwerkraft zu verhindern. Durch die Kombination mit dem Faserfeld wird dabei eine ausreichende Dichtigkeit erzielt.
-
Weiter sieht eine Ausführungsform vor, dass die Abdichtungseinrichtung sowohl für eine horizontale, für eine vertikale und für dazwischen liegende winklige Anordnungen ausgebildet ist. Die Abdichtungseinrichtung lässt sich vielseitig für unterschiedliche Zwecke verwenden. Kabeldurchführungen lassen sich beispielsweise in Böden, Dächern, Wänden und anderen Raum- oder Umgebungsbegrenzungen ausbilden. Entsprechend sind die Kabeldurchführungen nicht immer horizontal oder vertikal ausgerichtet, sondern können auch schräg dazu orientiert sein. Die Abdichtungseinrichtung ist für jeden der Fälle geeignet und lässt sich somit beliebig anordnen.
-
Zudem ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens zwei Bürsteneinheiten vorgesehen sind, wobei insbesondere mindestens eine der Bürsteneinheiten eine Dichtlippeneinheit umfasst. Zur optimierten Abdichtung von Kabeldurchführungen kann eine Bürsteneinheit ausreichend sein. In anderen Ausführungen ist eine Abdichtungsfunktion verbessert, wenn mehrere Bürsteneinheiten vorgesehen sind. Die Bürsteneinheiten lassen sich beliebig zueinander anordnen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bürsteneinheiten ebenengleich zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Bürstenkörper beispielsweise an unterschiedlichen Seiten angeordnet, beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten, an winklig zueinander angrenzenden Seiten oder dergleichen. In einer Seitenansicht, das heißt quer, genauer senkrecht zu einer Draufsicht, sind die Bürsteneinheiten auf einer gleichen Höhe angeordnet. Durchbiegungen sind idealerweise zu vernachlässigen, beispielsweise bei unterschiedlich ausgebildeten Bürsteneinheiten. Ebengleich bedeutet insbesondere, dass die Bürstenkörper auf gleicher Höhe in einer Seitenansicht angeordnet sind.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Bürsteneinheiten und/oder die Dichtlippeneinheiten mit ihren Enden zueinander weisen. Bevorzugt für eine optimierte Abdichtung sind die Bürstenkörper an gegenüberliegenden Seiten angeordnet, wobei die Fasern und/oder die Dichtlippen zueinander weisen. Die Anordnung kann ebenengleich oder ebenenversetzt sein. Die Länge der Dichtlippen und/oder Fasern kann unterschiedlich lang sein oder gleich lang sein.
-
In einer Ausführungsform vorgesehen, dass die zueinander weisenden Fasern zweier ebenengleicher Faserfelder sich zumindest an deren Faserenden gegenseitig berühren. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Faserfeld in einer Draufsicht die gesamte abzudichtende Fläche, zumindest in eine in Faserrichtung verlaufende Richtung abdeckt.
-
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die durch die aneinander angrenzenden Faserenden zweier ebenengleicher Faserfelder gebildete Grenzlinie der Faserfelder gegenüber einer Grenzlinie zweier ebenenversetzten Faserfelder versetzt angeordnet ist. Für eine verbesserte Abdichtung bei Vorhandensein mehrere Faserfelder ist es vorteilhaft, wenn die Grenzlinien ebenenversetzter Faserfelder in einer Draufsicht nicht unmittelbar untereinander liegen, sondern versetzt zueinander. Der Versatz kann wenige Prozent voneinander abweichen. Eine Mediumströmung wird bei dem Versuch entlang der Grenzlinien zu entweichen somit zwangsweise umgelenkt, wodurch die verbesserte Abdichtung bewirkt wird.
-
In noch einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bürstenkörper lösbar mit einem Halter verbunden ist, insbesondere aufsteckbar, einschiebbar oder anschraubbar. Der oder die Bürstenkörper lassen sich direkt an einer Wandung einer Kabeldurchführung anbringen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Halter vorgesehen, an welchem sich zumindest ein Bürstenkörper anordnen lässt. Der mindestens eine Halter kann mit weiteren Haltern zu einer Art Rahmen oder einem Halterverbund verbunden werden. So lässt sich ein an die Form der Kabeldurchführung angepasster Rahmen mit einem entsprechenden Halter vorsehen. Über den Halter oder die Halter ist die jeweilige Bürsteneinheit in die Kabeldurchführung eingesetzt oder an der Kabeldurchführung angeordnet. Ein Handling der Bürsteneinheit ist durch den Halter verbessert. Die Bürsteneinheit kann dauerhaft mit dem Halter verbunden sein, ist aber bevorzugt lösbar mit dem Halter verbunden. Grundsätzlich ist jeder lösbare Verbindung vorgesehen. Bevorzugt ist aber eine Verbindung von Halter und Bürstenkörper durch Aufstecken, Einschieben und/oder Anschrauben. Hierdurch lässt sich der Halter mit Bürstenkörper für jeden Einsatzzweck bestücken. Zudem können Bürsten auch nachträglich wieder ausgetauscht werden.
-
Weiter sieht eine Ausführungsform vor, dass der Bürstenkörper aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt ist. Als Material für den Bürstenkörper kommen grundsätzlich alle Materialen in Frage. Bevorzugt sind jedoch Materialen wie Kunststoffe oder Aluminium. Mit diesen Materialien ist eine optimierte Fertigung der Bürstenkörper realisierbar.
-
Zudem sieht eine Ausführungsform vor, dass die Fasern zur Ausbildung des Faserfeldes in einer bündelförmigen Anordnung an dem Bürstenkörper angeordnet sind. Hierbei sind mehrere Fasern in einer eng begrenzten Fläche, idealerweise an einem Punkt oder einer Stelle mit dem Bürstenkörper verbunden und bilden somit ein Bündel aus. Dies wird beispielsweise durch Anbindung einer Faser mit einem mittleren Teil der Faser an dem Bürstenkörper realisiert. Auf diese Weise lassen sich mehrere Fasern in einem eng begrenzten Bereich an dem Bürstenkörper anordnen. Die Fasern eines Büdels stellen eine Gruppe an Fasern dar. In einem dazu etwas weniger eng beabstandeten Bereich ist eine weitere, zu einem Bündel gruppierte Gruppe an Fasern angeordnet. In gleicher Weise sind mehrere Bündel vorgesehen, die voneinander weiter beabstandet sind, als die Fasern eines gemeinsamen Bündels zueinander. Die Bündel sind derart angeordnet, dass die Fasern im Wesentlichen in die gleiche Richtung von dem Bürstenkörper abragen, insbesondere quer dazu abragen. Auf diese Weise ist ein etwas aufgefächertes Faserfeld realisiert, welches von einer idealen Ebene abweicht, indem der Abstand der Fasern zu den freien Enden größer wird, als er an dem Bürstenkörper ist.
-
Außerdem sieht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass die bündelförmig angeordneten Fasern in Bündelreihen angeordnet sind. Die Bündel lassen sich an dem Bürstenkörper in beliebiger Anordnung anbringen. Bevorzugt ist, dass die Bündel in einer Bündelreihe angeordnet sind. Auf diese Weise ist die Auffächerung der Bündel kleiner als bei Bündeln, die nicht in einer Bündelreihe angeordnet sind. Somit ist auch eine Abdichtungsfunktion gegenüber Bündeln in von einer Bündelreihe abweichenden Anordnung verbessert.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bündelreihen versetzt zueinander angeordnet sind. Um eine höhere Dichtigkeit zu realisieren, kann es vorteilhaft sein, mehrere Bündelreihen an Bündeln vorzusehen. Hierbei sind die Bündel unterschiedlicher Bündelreihen derart angeordnet, dass in einer Draufsicht ein Bündel einer Reihe versetzt zu einem korrespondierenden Bündel einer anderen Reihe angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich Zwischenräume zwischen Bündeln unterschiedlicher Bündelreihen minimieren.
-
Noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Material für die Fasern und/oder die Dichtlippeneinheit und/oder deren Lamellen ein flammhemmendes Material, insbesondere UL 94-V0 und/oder ein Material mit einer elektrisch leitfähigen Eigenschaft eingesetzt ist. Da Kabeldurchführungen oftmals für elektrischen Strom leitende Kabel oder Leitungen eingesetzt werden und es dort zu einer höheren Wärmebelastung kommen kann, ist das Material für die Fasern vorzugsweise ein flammhemmendes Material und/oder ein Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit. Bei Ausbruch eines Feuers lässt sich so eine Ausbreitung von Flammen durch die Kabeldurchführung wirkungsvoll verhindern. Durch die Leitfähigkeit des Materials lassen sich Spannungsspitzen, die zu Kabelbränden führen können, reduzieren.
-
Nicht zuletzt schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einer Kabeldurchführung, insbesondere bei einer Kabeldurchführung in klimatisierte Umgebungen oder Räume wie Rechenzentren, Schaltschränke oder dergleichen, umfassend eine hier beschriebene Abdichtungseinrichtung und eine Wandung mit einer Durchgangsöffnung zur Aufnahme der Abdichtungseinrichtung vorgesehen ist, dass die Abdichtungseinrichtung in einer Durchgangsöffnung der Kabeldurchführung aufgenommen ist, sodass ein die Durchgangsöffnung der Wandung passierender Mediumstrom, insbesondere ein Luftstrom, auf die Abdichtungseinrichtung trifft. Die Wandung kann eine beliebige Wandung sein, beispielsweise eine Rohrwandung, ein Boden, eine Decke, eine Seitenwandung, eine Dachwandung und dergleichen. Die Durchgangsöffnung kann eine beliebige Form aufweisen, vorzugsweise eine kreisrunde, eine rechteckige oder eine quadratische Form, betrachtet in Querschnittsrichtung. Die Abdichtungseinrichtung ist an die Kontur der Durchgangsöffnung angepasst, insbesondere komplementär dazu, sodass eine möglichst hohe Abdichtung realisierbar ist. Zusammen mit der Wandung oder dem Wandungsabschnitt bildet die Abdichtungseinrichtung eine Abdichtungsvorrichtung aus.
-
Figurenliste
-
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer Kabeldurchführung mit einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung,
- 2 in einer anderen perspektivischen Ansicht die Ausführungsform einer Kabeldurchführung mit der Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung nach 1,
- 3 in einer perspektivischen Detailansicht einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung,
- 4 in einer Draufsicht einen Detailausschnitt einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung,
- 5 in einer geschnittenen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung,
- 6 in einer geschnittenen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Kabeldurchführung mit einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung,
- 7 in einer perspektivischen Detailansicht schematisch ein Faserbündel mit mehreren Fasern und
- 8a, 8b schematisch alternative Faser-Querschnitte.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Die 1 bis 6 zeigen in unterschiedlichen Darstellungen und Detailierungsgraden verschiedene Ausführungsformen einer Kabeldurchführung 10 und deren Bestandteile.
-
1 und 2 zeigen in zwei perspektivischen Ansichten eine Ausführungsform einer Kabeldurchführung 10 mit einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung 100. Die Kabeldurchführung 10 umfasst eine hier nur schematisch dargestellte Wandung 20, welche eine Durchgangsöffnung 30 aufweist. In der Durchgangsöffnung 30 ist die Abdichtungseinrichtung 100 die Durchgangsöffnung 30abdichtend angeordnet, wobei die dargestellte Abdichtungseinrichtung 100 die gesamte Durchgangsöffnung 30 abdeckt.
-
Die in 1 und 2 dargestellte Abdichtungseinrichtung 100 umfasst zwei Bürsteneinheiten 110 - eine erste Bürsteneinheit 110a und eine zweite Bürsteneinheit 110b -- mit je einem Bürstenkörper 112 und je einem davon abragenden, jeweils zwei Faserfelder 116 bildenden Bürstenbesatz 114. Die Bürsteneinheiten 110 sind an gegenüberliegenden Enden in der hier mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildeten Durchgangsöffnung 30 angeordnet, so dass die Enden der Bürstenbesätze 114 zueinander weisen und sich gegenseitig an den Enden kontaktieren. Jeder Bürstenbesatz 114 weist mehrere von dem Bürstenkörper 112 abragende Faserbündel 117 auf, wobei auf einer Höhenlinie angeordnete Faserbündel 117 jeweils ein Faserfeld 116 ausbilden. In der hier dargestellten Ausführungsform die Faserbündel 117 in zwei zueinander beabstandeten Reihen angeordnet, sodass an jeder Bürsteneinheit 110 zwei ebenenversetzte Faserfelder 116 gebildet werden. Die einzelnen Fasern der Faserfelder 116 liegen in einer Breitenrichtung B aneinander angrenzend an, sodass in Breitenrichtung B geschlossene Faserfelder 116 gebildet werden.
-
An einem Ende liegt die Abdichtungseinrichtung 100 mit dem L-förmigen Bürstenkörper 110b auf der Wandung 20 auf. An dem anderen Ende ist ein Halter 118 vorgesehen, mit dem der Bürstenkörper 110a lösbar verbunden ist. Die Bürsteneinheit 110a ist dabei so auf den Halter 118 aufgesteckt, dass diese mit den Schenkeln des U-Querschnitts den Halter 118 aufnimmt.
-
Die beiden Bürsteneinheiten 110a, 110b sind ebenengleich angeordnet aber in einigen anderen Parametern unterschiedlich zueinander ausgebildet. So ist beispielsweise der Bürstenkörper 112 der Bürsteneinheit 110a im Schnitt U-förmig ausgebildet. Der Bürstenkörper 112 der Bürsteneinheit 110b ist im Schnitt L-förmig ausgebildet. Zudem weist der U-förmige Bürstenkörper 112 der Bürsteneinheit 110a Faserbündel 117 auf, die in Längsrichtung L kürzer sind als die Faserbündel 117 des L-förmigen Bürstenkörpers 112 der Bürsteneinheit 110b.
-
Wie erwähnt, umfasst der Bürstenbesatz 114 der beiden Bürsteneinheiten 110 jeweils in zwei Reihen angeordnete Faserbündel 117. Dabei korrespondieren die Reihen so, dass die Faserbündel 117 einer oberen Reihe unterschiedlicher Bürsteneinheiten 110a, 110b ebenengleich angeordnet sind und die Faserbündel 117 einer unteren Reihe unterschiedlicher Bürsteneinheiten 110a, 110b ebenfalls ebenengleich angeordnet sind. Auf diese Weise ist, da die entsprechenden Faserenden sich kontaktieren, das jeweilige Faserfeld 116, gebildet aus den korrespondierenden Faserbündel 117 zweier Bürsteneinheiten 110a, 11 0b, auch in Längsrichtung L geschlossen.
-
Neben den Faserbündeln 117 weist die in den 1 und 2 dargestellte Abdichtungseinrichtung 100 zur Abdichtung der Durchgangsöffnung 30 der Wandung 20 mehrere Dichtlippeneinheiten 140 auf. Die Bürsteneinheit 110a weist eine Dichtlippeneinheit 140 auf. Die andere Bürsteneinheit 110b weist zwei Dichtlippeneinheiten 140 auf. vorgesehen. Die zwei Dichtlippeneinheiten 140 der Bürsteneinheit 110b sind aufeinanderliegend angeordnet. Dabei ist die obere Dichtlippeneinheit 140 nur abschnittsweise dargestellt, um so die Ansicht auf die darunter liegende Dichtlippeneinheit 140 nicht komplett zu versperren. Die Dichtlippeneinheiten 140 weisen jeweils mehrere Lamellen 142a, 142b auf. Diese sind in der dargestellten Ausführungsform schematisch unterschiedlich ausgebildet. So sind einige der Lamellen 142a einmal durch einen Schlitz 144 ausgebildet. Andere der Lamellen 142b sind durch eine Perforation 146 ausgebildet. Schlitz 144 und Perforation 146 bilden dabei Sollbruchstellen 141 aus. Mittels der Sollbruchstellen 141 lassen sich die Lamellen 142, falls erforderlich, bei Bedarf lokal ausbilden. Die Sollbruchstellen 141 - die Schlitze 144 und die Perforationen 146 - verlaufen von einem Ende der Lamellen 142 in Richtung Bürstenkörper 112, enden aber so, dass die Schlitze 142 und Perforationen 146 nicht bis zum Bürstenkörper 112 reichen. Auf diese Weise weist die Dichtlippeneinheit 140 einen ungeschlitzten bzw. unperforierten Bereich nahe an dem Bürstenkörper 112 auf. Dort ist die Dichtlippeneinheit 140 mit dem Bürstenkörper 112 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei der Dichtlippeneinheiten 140 ebenengleich zueinander aber ebenenversetzt zu den Faserfeldern 116 angeordnet. Die dritte Dichtlippeneinheit 140, welche auf der unteren Dichtlippeneinheit 140 der Bürsteneinheit 110b aufliegt, ist ebenenversetzt zu den beiden anderen Dichtlippeneinheiten 140 angeordnet. Dabei ist die Länge der Lamellen 142 in Längsrichtung L so gewählt, dass sich die Enden der Lamellen 142 unterschiedlicher Dichtlippeneinheiten 140 nicht kontaktieren, sondern beabstandet bzw. bei den beiden übereinander liegenden Dichtlippeneinheiten 140 versetzt zueinander ausgebildet sind. Für eine verbesserte Abdichtungsfunktion sind die Dichtlippeneinheiten 140 aus einem flexiblen Material ausgebildet.
-
2 zeigt die Kabeldurchführung 10 gemäß 1 von unten betrachtet. Wie aus 2 ersichtlich, weisen bei jeder Bürsteneinheit 110 die Faserbündel 117 unterschiedlicher Ebenen jeweils eine unterschiedliche Länge auf. Dabei sind die Faserlängen unterschiedlicher Bürsteneinheiten 110 so gewählt, dass sich die Enden ebenengleicher Faserbündel 117 kontaktieren, um so in Längsrichtung L ein geschlossenes Faserfeld 116 auszubilden. In Breitenrichtung B grenzen die Faserbündel 117 aneinander an, sodass sich auch in Breitenrichtung B ein geschlossenes Faserfeld 116 ergibt. Die in Längsrichtung L aneinander angrenzenden, ebenengleichen Faserbündel 117 unterschiedlicher Bürsteneinheiten 110 bilden an den sich kontaktierenden Enden eine Grenzlinie G aus. Diese Grenzlinie G ist in einer Draufsicht eine Gerade.
-
3 zeigt in einer perspektivischen Detailansicht einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung 100 umfassend eine Bürsteneinheit 110 mit einem Bürstenkörper 112, einem Halter 118 und einem gegenüber des Halters 118 angeordneten Bürstenbesatz. In der Ausgestaltung gemäß 3 umfasst der Bürstenbesatz ebenfalls ebenenversetzte Faserbündel 117, wobei die Faserbündel 117 in einer Draufsicht nicht untereinander sondern versetzt zueinander angeordnet sind. Die ebenenversetzten Faserbündel 117 bilden zwei Faserfelder 116, die jeweils eine unterschiedliche Faserfeldlänge aufweisen. Die Abdichtungseinrichtung 100 wird in einer Ausgestaltung ohne Dichtlippeneinheiten 140 eingesetzt. In anderen Ausgestaltungen wird die Abdichtungseinrichtung 100 gemeinsam mit mindestens einer Dichtlippeneinheit 140 gemäß 1 und 2 eingesetzt.
-
4 zeigt in einer Draufsicht einen Detailausschnitt einer anderen Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung 100 umfassend eine Bürsteneinheit 110 mit einem Bürstenkörper 112, einem Halter 118 und einem gegenüber des Halters 118 angeordneten Bürstenbesatz. In dem Detailausschnitt sind ebenfalls mehrere Reihen an Faserbündeln 117 und somit mehrere ebenenversetzte Faserfelder 116 vorgesehen. Im Unterschied zu den Ausführungsformen nach 1 bis 3 ragen die. Faserbündel 117 nicht alle im gleichen Winkel von dem Bürstenkörper 112 ab. Vielmehr ragen die Faserbündel 117 unterschiedlicher Ebenen in unterschiedlichen Winkeln von dem Bürstenkörper 112 ab. Die Faserbündel 117 einer ersten Ebene ragen in einem ersten Winkel von dem Bürstenkörper 112 ab. Die Faserbündel 117 einer zweiten Ebene ragen in einem zweiten Winkel von dem Bürstenkörper 112 ab. Auf diese Weise überdeckt ein Faserbündel 117 mehrere ebenenversetzte Faserbündel 117 teilweise.
-
5 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung 100 umfassend zwei Bürsteneinheiten 110a, 110b mit jeweils einem Bürstenkörper 112a, 112b, welche in einem gemeinsamen Halter 118 angeordnet sind. In der Ausführungsform nach 5 ist keine Dichtlippeneinheit 140 vorgesehen. Vielmehr weist die in 5 dargestellte Ausführungsform zwei ebenenversetzte Bürsteneinheiten 110a und 110b auf. Jede Bürsteneinheit 110 weist zwei ebenenversetzte Faserfelder 116 auf. Die Länge der Fasern 115 der Faserfelder 116 ist in der dargestellten Ausführung gleich lang ausgebildet. Die Bürsteneinheiten 110 sind lösbar an dem Halter 118 angebracht. Hierzu weist der Halter 118 zwei Aufnahmen für die Bürstenkörper 112a, 112b auf. Die Aufnahmen sind in dem dargestellten Schnitt etwa U-förmig ausgebildet, sodass eine Art Einsteckschiene für die Aufnahme der Bürstenkörper 112 gebildet ist. An der dem Halter 118 gegenüberliegenden Seite ist keine Bürsteneinheit 110, ein Halter 118 oder ein anderes Bauteil vorgesehen, sodass die Faserenden ein freies Ende ausbilden. Die Faserbündel 117 ragen somit von dem jeweiligen Bürstenkörper 112 freitragend ab.
-
6 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Kabeldurchführung 10 mit einer Ausführungsform einer Abdichtungseinrichtung 100, wobei die in 6 dargestellte Ausführungsform der Ausführungsform der 1 bis 2 ohne die dritte Dichtlippeneinheit 140 entspricht. Auf einer Seite wird der im Querschnitt U-förmige Bürstenkörper 112 von dem Halter 118 lösbar gehalten. Von diesem Bürstenkörper 112 ragen ebenenversetzte Faserbündel 117 zur Ausbildung zweier ebenenversetzter Faserfelder 116 ab. An einer in der dargestellten Anordnung unteren Seite ist an dem Bürstenkörper 112 eine Dichtlippeneinheit 140 angeordnet. An der gegenüberliegenden Seite ragen von dem im Querschnitt L-förmigen Bürstenkörper 112 ebenfalls ebenenversetzte Faserbündel 117 zur Ausbildung zweier ebenenversetzter Faserfelder 116 ab. Die beiden oberen Faserfelder 116 sind ebenso wie die beiden unteren Faserfelder 116 ebenengleich zueinander angeordnet. Die Enden der Faserbündel 117 der Faserfelder 116 unterschiedlicher Bürsteneinheiten 110 kontaktieren sich. An dem im Querschnitt L-förmigen Bürstenkörper 112 ist unten ebenfalls eine Dichtlippeneinheit 140 angeordnet. Die beiden Dichtlippeneinheiten 140 der unterschiedlichen Bürsteneinheiten 110 sind ebenengleich angeordnet. Die Enden der Lamellen 142 (siehe 1) der Dichtlippeneinheiten 140 sind beabstandet zueinander angeordnet.
-
7 zeigt in einer perspektivischen Detailansicht schematisch ein Faserbündel 117 mit mehreren Fasern 115. Die Fasern 116 gemäß 7 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf.
-
8a und 8b zeigen schematisch alternative Faser-Querschnitte. Der Querschnitt der Fasern 115 ist in der Ausführungsform gemäß 8a dreieckig, insbesondere in Form eines Reuleaux-Dreiecks ausgebildet. In der Ausgestaltung gemäß 8b ist der Querschnitt oval oder elliptisch.
-
Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind lediglich beispielhaft und es sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. Insbesondere können Einzelheiten unterschiedlicher Ausgestaltungen kombiniert werden, um so weitere Ausgestaltungen zu erhalten.
