DE8410315U1

DE8410315U1 - Dichtkörper für eine Durchführung für mindestens eine Leitung durch eine Wandöffnung

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Publication number: DE8410315U1
Application number: DE19848410315
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1985-05-30

Description

PATENTANWALT DIPL-PHYS. DR. HBRMANN f AY

Werner Hauff HerlsbUhlstraße 19 7922 Baumertehof en

7900 Ulm, 29.03.84 Akte PO/6200 f/th

Dichtkörper für eine Durchführung für mindestens eine Leitung durch eine Wandöffnung.

Die Erfindung betrifft einen Dichtkörper für eine Durchführung für mindestens eine Leitung» insbesondere ein elektrisches Kabel» durch eine Wandöffnung» wobei der zumindest teilweise elastische Dichtkörper den Leerraum zwischen der Leitung und der Leibung der Wandöffnung ausfüllt» eine dem Leitungsquerschnitt entsprechende Leitungsaufnahme bildet und durch Verpressen in der Wandöffnung einerseits gegen die Leitung» andererseits gegen die Lalbung der Wandöffnung abdichtet.

Bekannte. Durchführungen und Dichtkörper dieser Art dienen dazu» einen Feuerschutzabschluß zu bilden» durch den Leitungstrassen zwischen verschiedenen» durch die Wand voneinander getrennten Brandabschnittzonen feuerbeständig abgeschottet werden. Außer einer möglichst langen Feuerwiderstandsdauer sollen die Durchführung und der DichtkSrper auch die Eigenschaft einer möglichst guten Abdichtung gegen Wasser» Gas und Rauch besitzen. Bekannte Dichtkörper bestehen aus einem Kunstkautschuk wie Neopren oder Chloropren» dem zur Erzielung der gewünschten Feuerwiderstandsdauer Flammschutzmittel, Blähmittel und dergl. bei-

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gefugt sind. Jedoch führt die Beimischung dieser Zusätze zu sehr starken Beeinträchtigungen der technischen Werte der Kautschukmischung. Insbesondere ergibt sich eine elastisch sehr harte Einstellung des Kautschuke» und zwar schon bei vergleichsweise nur geringen Zusatzmengen« Werden daher der Kautschukmischung die Zusätze in einer im Hinblick auf die Feuerwiderstandsdauer an sich gewünschten Menge zugegeben, so wird dadurch der Dichtkörper in der Regel elastisch so hart, daß er keine auereichende Abdichtung gegen Wasser, Gas und Hauch mehr ermöglicht, da hierfür ein elastisch möglichst weich eingestellter Kautschuk erforderlich ist, damit sich der Diohtkörper beim Verprassen in der Wandöffnung dichtschliessend an die Leitung bzw. die Leibung der Wandöffnung anlegen kann* Mit derartigen Zusätzen versehene Kautschukmischungen Bind im übrigen teuer, da die Einarbeitung der Zusätze in die Kautschukmischung verfahrenstechnisch erheblichen Aufwand erfordert, was zu hohen Preisen für derartige Kautschuk-Spezialmischungen führt. Schließlich erfordern solche bezüglich ihrer Abmessungen in der Regel verhältnismäßig dickwandigen Dichtkörper lange Vulkanisationszeiten, so daß die Formen, in welchen die Dichtkörper vulkanisiert werden, entsprechend lange belegt sind, was ebenfalls ihre Herstellung verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtkörper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß tür seine Herstellung eine möglichst geringe Menge der mit Zusätzen für eine lange Feuerwiderstandsdauer versehenen Kautschuk-Spezialmischung benötigt und . trotz großer Mengen dieser beigemischten Zusätze die Dichtfählgkelt des Dichtkörpers nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daü der Dichtkörper aus zwei im wesentlichen quer zur Achse der Wandöffnung voneinander getrennten und in der Trennfläehe formschlüssig zusammengesetzten Teilen besteht» von welchen das tue einem elastisch weich eingestellten Kautschuk (ohne oder mit nur geringen Zusätzen an Flammschutzmitteln oder dergl.) bestehende eine Teil die der Laibung der Wandöffnung anliegende Dichtfläche trägt und das aus einem durch Zugabe von Flammschutzmitteln und dergl. elastisch hart eingestellten Kautschuk bestehende andere Teil in eine Aussparung des weich elastischen Teiles greift und diesem Teil in der Aussparung sowohl axial wie auch in der UmTangsflache einer die Aussparung nach außen begrenzenden Ringschulter radial anliegt. In bevorzugter Ausführungsform bestehen die beiden Dichtkörperteile aus einem Chloropren-Kautschuk, wobei das elastisch weich eingestellte Teil eine Shore-Härte von maximal 55° oder weniger, das elastisch hart eingestellte Teil eine Shore-Härte von mindestens 60° oder mehr hat. Dabei ist im übrigen die Anordnung so getroffen, daß das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil sich an der der Wandaußenseite zugewandten Dichtkörperseite befindet und das elastisch weich eingestellte Teil Innerhalb der Wandöffnung liegt. Dies bedeutet bei einem Dichtkörper mit kegelig verlaufender Dichtfläche, der also mit der Richtung der Kegelverjüngung voran in die Wandöffnung verpreßt wird, daß der elastisch hart eingestellte Dichtkörper auf der im Durchmesser größeren Seite des Dichtkörpera angeordnet ist*

Durch die Erfindung wird erreicht, daß nur noch für einen Teil des Dichtkörpers, nämlich den elastisch

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hart eingestellten Tell die sehr teure Kautschuk-Spezialmlschung benötigt wird, während das andere, die Dichtfläche und in ausreichender axialer Länge auch die Leitungsaufnahmen aufweisende Teil aus einer normalen, wesentlich billigeren Gummimlschung besteht, die elastisch so welch 1st, daß sie beim Verpressen des Dichtkörpers In der Wandöffnung die einwandfreie Abdichtung gegenüber der Leitung einerseits und der Laibung der Wandöffnung andererseits gewährleistet. Dieses elastisch weich eingestellte Teil des Dichtkörpers ist somit zuständig für die Gas-, Rauch- und Wasserdichtheit der Durchführung, der elastisch hart eingestellte Teil dagegen bestimmt die Brandschutzwirkung und die Feuerwiderstandsdauer. Dieses Teil, das somit keine Dichtfunktion zu erfüllen hat, kann daher elastisch hart und entsprechend hoch mit Zusätzen angereichert sein, welche die gewünschte Feuerwiderstandsdauer ermöglichen. Gleichzeitig aber erfüllt dieses elastisch hart eingestellte Teil die Funktion einer mechanischen Stabilisierung des elastisch weich eingestellten Teiles, das mit seiner Aussparung gleichsam nach Art einer Kappe auf dem mechanisch stabilen, elastisch harten Teil sitzt. Die Wandstärke dieses elastisch hart eingestellten Teiles ist nicht etwa nur nach Festigkeitsgesichtspunkten, sondern vor allem auch nach der gewünschten Feuerwiderstandsdauer zu wählen. Im Brandfall brennt das elastisch hart eingestellte Teil mit der Zeit ab. Dieses Teil braucht daher nur so dick gewählt zu werden, wie sein Abbrand während der jeweils gewünschten Feuerwiderstandedauer tatsächlich stattfindet. Eine darüber hinausgehende Dicke des elastisch hart eingestellten Teiles 1st unter dem Gesichtspunkt de· Feuerschutzes sinnlos und würde den Dlchtkurpe*' wegen der dünn erforderlichen größeren

Menge der teuren Kautschuk-Spezialmischung nur unnötig verteuern., Andererseits hat die elastisch weiche Einstellung des Innerhalb der Wandöffnung liegenden Dichtkörperteiles die vorteilhafte Wirkung, daß bei elektrischen Kabeln als Leitungen im Brandfall die bei üblichen Dichtkörpern sonst regelmäßig am Kabelaustritt aus dem Dichtkörper auf der dem Brand abge— wandten Dichtkörperseite auftretenden Kabelmantelrisse zeitlich wesentlich hinausgezögert, wenn nicht sogar ganz vermieden werden können. Diese Kabelmantelrisse haben ihre Ursache darin, daß sich das Kabel unter dem Einfluß der Wärme der metallischen Kabelseele auszudehnen versucht, die üblichen, auch im Bereich des Kabelaustritts elastisch harten Dichtkörper diesem sich· aufbauenden Innendruck im Kabel aber nicht ausreichend nachgeben können und daher an der Austrittsmündung mit dem Mündungsrand der Kabelaufnahme eine abscherende Wirkung auf den Kabelmantel ausüben. Der erfindungsgemäße Dichtkörper mit seiner elastisch viel weicheren Einstellung an der Austrittsseite des Kabels kann dagegen im Mündungsbereich der Kabelaufnahme dem wachsenden Innendruck des Kabels elastisch nachgeben und sich der Kabelerweiterung anpassen, so daß scharfe Scherwirkungen auf den Kabelmantel vermieden werden. Sin weiterer, besonders für die Herstellung wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dichtkörpers ist darin zu sehen, daß seine beiden Teile getrennt voneinander ausvulkanisiert werden und dabei wegen ihrer geringeren Wandstärken eine erheblich geringere Vulkanisationszeit als ein einstöckiger und entsprechend dickerwandiger Dichtkörper benötigen.

Die Feuerwiderstandsdauer des erfindungsgemäßen Dichtkörpers kann im übrigen noch dadurch wesentlich ver-

bessert werden, daß im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil mit Flammschutzmitteln gefüllte Hohlräume vorgesehen sind, die über entlang der Trennfläche verlaufende Kanäle mit der Leitungsaufnahme in Verbindung stehen. Die Flammschutzmittel werden erst nach vollständiger Fertigstellung und Ausvulkanisierung des elastisch hart eingestellten Dichtkörpers in dessen Hohlräume eingefüllt, so daß ein vorzeitiger thermischer Abbau dieser Flammschutzmittel beim Vulkanisieren ausgeschlossen ist. Auf diese Weise kann die Menge der Flammschutzmittel wesentlich erhöht werden, da sie nur noch durch die Größe der zu ihrer Aufnahme zur Verfügung stehenden Hohlräume begrenzt ist. Darüber hinaus können durch die Art der Anordnung und Ausbildung dieser Hohlräume die Flammschutzmittel gezielt und bereichsweise sehr konzentriert an die im Brandfall besonders kritischen Stellen der Durchführung zur Wirkung kommen, nämlich durch die Kanäle hindurch unmittelbar in den thermisch am stärksten belasteten Leitungsaufnahmen. Im Hinblick auf die mögliche Menge der Flammschutzmittel empfiehlt es sich, daß die Hohlräume durch sich gegen das elastisch weich eingestellte Dichtkörperteil erstreckende Ringkragen des elastisch hart eingestellten Teiles vergrößert und im elastisch weich eingestellten Teil Aufnahmen für die Ringkragen vorgesehen sind. In den Ringkragen können sich die Hohlräume mit den Kanälen verbindende Offnungen befinden. Weiter empfiehlt es sich, daß die Kanäle in eine die Leitungsaufnahme umschließende Ringnut münden, von der andemends geschlossene Axialnuten in der Umfangsflache der Leitungsaufnahme im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil ausgehen. Durch die Kanäle, die Ringnuten und die Axialnuten wird erreicht, daß sich die in der Hitze des Brandfalles aus den Flamm-

Schutzmitteln freiwerdenden gasförmigen, feuererstikkend und -hemmend wirkenden Zersetzungsprodukte in der Leitungsaufnahme über den Leitungsumfang und die Länge der Leitungsaufnahme verteilen und dadurch unmittelbar an der Leitung wirksam werden können.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; • es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Dichtkörpers nach der

; Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II - II durch den Dichtkörper nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III - III durch den

Dichtkörper nach Fig. 1 in voneinander getrenntem Zustand der beiden Dichtkörperteile,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des erfindungsge-

mäßen Dichtkörpers in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung,

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung V-V durch den Dichtkörper nach Fig. 5, und

Fig. 6 einen Schnitt in Richtung VI - VI durch den Dichtkörper nach Fig. 4 in einer der Fig. 3 , entsprechenden Darstellung.

Die Dichtkörper 1 sind Teil einer im übrigen nicht ν dargeetellten Durchführung für elektrische Kabel durch

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eine ebenfalls nicht dargestellte Wandöffnung, wobei der Diohtkörper 1 den Leerraum zwischen der Leitung und der Laibung der Wandöffnung ausfüllt. Im Ausführungsbeispiel nach den Pig« 1 bis 3 besitzt der Dicht· körper 1 eine Leitungeaufnahme 2 für nur eine einzige Leitung« im Ausführungsbeispiel nach den Fig« 4 bis dagegen insgesamt drei Leitungeaufnahmen 2. Diese Leitungeaufnahmen 2 sind dem jeweiligen Leitungsquerschnitt angepaßt, so daß der Diehtkörper 1 beim Verprassen in der Wandöffnung einerseits gegen die Leitungen, andererseits gegen die Laibung der Wandöffnung elastisch abdichtet.

In allen gezeigten Ausführungsbeiepielen besteht der Dichtkörper 1 aus zwei im wesentlichen quer zur Achse der Wandöffnung« in der Zeichnung also quer zur Achse 3 der Diehtkörper 1 voneinander getrennten und in der Trennfläche 9 formschlüssig zusammengesetzten Teilen 1.1. 1.2. Das eine Teil 1.1 besteht aus einem elastisch weich eingestellten, keine oder nur geringe Zusätze aufweisenden und daher preiswerten Kautschuk und trägt die der Laibung der Wandöffnung anliegende Dichtfläche 4. Das andere Teil 1.2 besteht aus einem durch Zugabe von Flammschutzmitteln und dergl. elastisch hart eingestellten Kautschuk und greift in eine Aussparung 5 des weich elastischen Teiles 1.1. dem es in der Aus-» sparung 5 sowohl axial wie auch In der Umfangsfläche einer die Aussparung 5 nach außen, begrenzenden Ringschulter 6 radial anliegt. Das elastisch harte Teil 1.2 stabilisiert daher mechanisch das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 und verhindert insbes.. daß Im Bereich der Ringschulter 6 der zwischen dieser Ringschulter 6 und der Dichtfläche 4 verbleibende Ringteil 7 beim Verpressen ix der Wandöffnung radial nach

innen ausweichen kann. Gleichzeitig nimmt das elastisch hart eingestellte Teil 1,2 in axialer Richtung über die Durchführung bestehende Druckdifferenzen mechanisch auf, so daß eich das elastisch weich eingestellte Teil

1.1 unter der Wirkung solcher Druckdifferenzen nioht durchwölben kann. Im Ergebnis erfüllt das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 die Dichtfunktion gegenüber den Leitungen einerseits und der Laibung der Wandöffnung andererseits, das elastisch hart eingestellte Teil 1.2 dagegen die Funktionen der mechanischen Stabilisierung und des Feuerschutzes bzw. der Feuerhemmung«

Die beiden Dichtkörperteile 1.1, 1.2 können aus einem Chloropren-Kautschuk bestehen. Das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 sollte eine Shore-Härte von unter 55°, das elastisch hart eingestellte Teil 1.2 eine Shore-Härte von über 60° haben. Da das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil 1.2 in Folge seiner Flammschutzmittelzusätze die feuerschutzende und feuerhemmende Wirkung erfüllen muß, befindet es sich an der der Wandäußenseite zugewandten Dichtkörperseite, die im Brandfall also dem Feuer zugekehrt ist. Das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 des Dichtkörpers 1 liegt dagegen innerhalb der Wandöffnung. Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von Dichtkörpern 1 mit kegelig verlaufender Dichtfläche 4 ist somit das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil 1 2 auf der im Durchmesser größeren Seite des Dichtkörpers 1 angeordnet.

Im übrigen zeigen die Ausführungebeispiele den Fall, daß im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil

1.2 mit selbst nicht dargestelltem Flammschutzmittel

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gefüllte Hohlräume 8 vorgesehen sind, die über entlang der Trennfläche 9 verlaufende Kanäle 10 mit den Leitungsaufnahmen 2 in Verbindung stehen. Die Hohlräume 8 sind durch sich gegen das elastisch weich eingestellte Dichtkörperteil 1*1 erstreckende Ringkragen

11 des elastisch hart eingestellten Teiles 1.2 vergrößert. Für diese Ringkragen 11 sind im elastisch weioh eingestellten Teil 1*1 entsprechende Aufnahmen

12 vorgesehen. Zur Verbindung der Hohlräume 8 einerseits und der Kanäle 10 andererseits dienen in den Ringkragen 11 befindliche öffnungen 13. Im übrigen münden die Kanäle 10 in eine jeweils die Leitungsaufnahmen 2 umschließende Ringnuten 14, von welchen andemends geschlossene Axialnuten 15 ausgehen, die sich in der UmfangeflMche der Leitungeaufnahmen 2 im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil 1.2 erstrecken, so daß die im Brandfall bei der Zersetzung der Flammschutzmittel entstehende Gase aus den Hohlräumen 8 in die Leitungsaufnahmen 2 gelangen und sich Über den Umfang der Leitungsaufnahmen verteilen können.

Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS, DR. HERMANN BAY

Werner Hauff
Herlsbühlstraße 19
Ballmertshofen

7900 Ulm, 29.03.84 Akte PG/6200 f/th

PnLiii b^nsprtiche:

1. Dichtkörper für eine Durchführung für mindestens eine Leitung, insbesondere ein elektrisches Kabel, durch eine Wandöffnung, wobei der zumindest teilweise elastische Dichtkörper (1) dea Leerraum zwischen der Leitung und der Laibung der Wandöffnung ausfüllt, eine dem Leitungsquerschnitt entsprechende Leistungsaufnahme (2) bildet und durch Verpressen in der Wandöffnung einerseits gegen die Leitung, andererseits gegen die Laibung der Wandöffnung abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper {1) aus zwei im wesentlichen quer zur Achse (3) der Wandöffnung voneinander getrennten und in der Trennfläche (9) formschlüssig zusammengesetzten Teilen (1.1, 1.2) besteht, von welchen das aus einem elastisch weich eingestellten Kautschuk bestehende eine Teil (1.1) die der Laibung der Wandöffnung anliegende Dichtfläche (4) trägt und das aus einem durch Zugabe von Flammschutzmitteln und dergl. elastisch hart eingestellten Kautschuk bestehende andere Teil (1.2) in eine Aussparung

(5) des weich elastischen Teiles (1.1) greift und diesem Teil in der Aussparung (5) sowohl axial wie auch In der Umfangeflttohe einer Aus sparung (5) nach außen begrenzenden Ringschulter

(6) radial anliegt.

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2. Dichtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtkörperteile (1.1, 1.2) aus einem Chloropren-Kautschuk bestehen und das elastisch weich eingestellte Teil (1.1) eine Shore-Härte von maximal 55° oder weniger, das elastisch hart eingestellte Teil (1.2) von mindestens 60° oder mehr hat.

■', 3. Dichtkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das elastisch hart eingestellte ji Dichtkörperteil (1.2) sich an der der Wandaußen-

■ selte zugewandten Dichtkörperseite befindet und

das elastisch weich eingestellte Teil (1.1) innerhalb der Wandöffnung liegt.

A. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dichtkörper (1) mit kegelig verlaufender Dichtfläche (4) das

j elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil (1.2)

auf der im Durchmesser größeren Seite des Dichtkörpers (1) angeordnet ist.

5. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil (1.2) mit Flammschutzmitteln gefüllte Kohlräume (8) vorgesehen Bind, die über entlang der TrennilMche (9) verlaufende Kanäle (10) mit der Leitungeaufnahffie (2) In Ver-. bindung stehen.

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men (12) für die Ringkragen (11) vorgesehen sind. |

ν. 7. Dichtkörper nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch | gekennzeichnet, daß in den Ringkragen (11) die

Hohlräume (8) mit den Kanälen (10) verbindende '

Öffnungen (13) vorgesehen sind.

8« Dichtkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (10) in eine die Leitungsaufnahme (2) umschließende Ringnut (14) münden, von der andemends geschlossene ;

Axialnuten (15) in der IMfangsfläche der Leitungs- | aufnahme (2) im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil (1.2) ausgehen.