FI89957C

FI89957C - Cable entry device

Info

Publication number: FI89957C
Application number: FI893566A
Authority: FI
Inventors: Bo Ohlsson; Lars-Aoke Thunstroem
Original assignee: Fireseal Eng Ab
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1993-12-10
Also published as: DE8904670U1; ES2018907A6; FI893566A; GB2222916B; IT1237081B; NO893092D0; FI893566A0; NO893092L; NO175458B; GB2222916A; IT8921292A0; SE460509B; SE8802782D0; FI89957B; GB8917338D0; FR2634954B1; FR2634954A1; DE3923197A1; NO175458C

Description

1 899571 89957

Kaapelin läpivientilaite Anordning för kabelgenomföring 5 Tämä keksintö koskee kaapelin läpivientilaitetta palo-osastoa rajoittavassa seinämässä, joka käsittää kaapelin läpivientiputken, joka on palotiiviisti asennettu ja ulottuu palo-osaston seinämän läpi, ja lämmön vaikutuksesta laajenevan aineen joka aine on sijoitettu putkeen.This invention relates to a cable gland in a wall delimiting a fire compartment, comprising a cable gland pipe which is fireproofly mounted and extends through the wall of the fire compartment, and a heat-expandable substance which is placed in the pipe.

1010

Palon yhteydessä on olemassa suuri vaara, että tuli, kaasu ja savu leviää palo-osastoa rajoittavassa seinämässä, so. seinissä, lattioissa tai katoissa olevien tavanomaisten putkenmuotoisten kaapelin läpivientien kautta. Vaara on 15 erityisen suuri tyhjien putkiläpivientien kohdalla. Tästä syystä käytetään erikoisia, suhtellisen monimutkaisia paloturvallisia kaapelin läpivientejä, jotka kuitenkin aiheuttavat oleellisesti suurempia kustannuksia ja lisätyötä, eikä vähiten kaapeleiden asentajille.In the event of a fire, there is a high risk that fire, gas and smoke will spread in the wall delimiting the fire compartment, i.e. through conventional tubular cable glands in walls, floors or ceilings. The danger is particularly high for empty pipe penetrations. For this reason, special, relatively complex fire-safe cable glands are used, which, however, cause significantly higher costs and additional work, not least for cable installers.

2020

Eräs erityisongelma on kaapeleiden, erityisesti tietolii-kennekaapeleiden uudelleenvetäminen palo-osastojen seinämien läpi siinä mielessä, että kaapeleiden kosketinlaitteet muodostavat esteen.One particular problem is the retraction of cables, especially telecommunication cables, through the walls of fire compartments in the sense that the cable contact devices form an obstacle.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan alussa esitettyä tyyppiä oleva kaapelinläpivientilaite, jonka avulla edellä mainitut ongelmat oleellisessa määrin voidaan poistaa.It is an object of the present invention to provide a cable gland of the type initially described by means of which the above-mentioned problems can be substantially eliminated.

3030

Edellä mainittu tarkoitusperä saavutetaan laitteen avulla, jolla on oheisista patenttivaatimuksista ilmenevät erityispiirteet.The above-mentioned object is achieved by means of a device having the special features set forth in the appended claims.

35 Keksinnön mukainen laite on siis pääasiassa tunnettu siitä, että putki on teräsputki joka työntyy ulos ainakin 5 cm palo-osaston seinämästä ainakin sen toiselta puolelta, niin 2 89957 että mainitun teräsputken ulostyöntyvä osa on ulkoapäin altis mainitulla puolella tapahtuvan tulipalon kehittämälle lämmölle, ja että mainittu laajeneva aine on ohut kerros paisuvaa materiaalia joka on asetettu ainakin teräsputken 5 ulostyöntyvän osan sisäpuolelle niin, että paisuva aine kuumentuessaan tulipalon yhteydessä laajenee riittävästi putken tiivistämiseksi tulen, kaasun ja savun läpitunkeutumista vastaan, jolloin mainitun kerroksen sisältävän teräsputken sisämitat ovat vahvasti ylimitoitetut sen läpi 10 vietävän kaapelin halkaisijan suhteen, ja että ainakin teräsputken toiseen päähän on sijoitettu tiiviste, joka on tulenkestävää ainetta, joka ainakin oleellisessa määrin estää teräsputken läpi tapahtuvan ilmanvaihdon silloin kun tämä ei ole tiivistetty lämmön vaikutuksesta laajentuneella 15 paisuvalla aineella.The device according to the invention is thus essentially characterized in that the pipe is a steel pipe projecting at least 5 cm from the wall of the fire compartment at least on one side thereof, so that the protruding part of said steel pipe is externally exposed to heat generated by fire on said side, and the expandable substance is a thin layer of intumescent material placed at least inside the protruding part of the steel pipe 5 so that when heated in the event of fire the expandable substance expands sufficiently to seal the pipe against the penetration of fire, gas and smoke, the inner dimensions of the steel pipe containing said layer being strongly oversized at least one end of the steel tube is fitted with a seal of refractory material which at least substantially prevents ventilation through the steel tube when this is not the case. compacted by heat with an expanded 15 swelling agent.

Koska tulipalolle alttiina oleva ulostyöntyvä putkiosa ei ole eristetty ja sillä on hyvä lämmönjohtavuus tulee tulipalon aikana kehittynyt lämpö nopeasti siirtymään lämmön 20 vaikutuksesta laajenevaan aineeseen, joka tällöin laajenee hyvin nopeasti ja täyttää putken sisätilan kokonaan riippumatta siitä onko tämä tyhjä tai sisältää yhden tai useamman kaapelin.Since the protruding protruding pipe section is not insulated and has good thermal conductivity, the heat generated during the fire will quickly transfer to the expandable material under the influence of heat 20, which then expands very rapidly and completely fills the interior of the pipe, whether empty or containing one or more cables.

25 Koska ainakin putken toinen pää on tiivistetty on kaasun ja savun tunkeutuminen putken läpi estetty ennenkuin lämmön vaikutuksesta laajeneva aine on laajentunut riittävästi putken sulkemiseksi. Tämä tiivistys estää myös palon-sammutuskaasua, kuten halonia pääsemästä pois palo-osas-30 tosta tulipalon aikaisessa vaiheessa.25 Since at least one end of the pipe is sealed, the penetration of gas and smoke through the pipe is prevented before the heat-expanding substance has expanded sufficiently to close the pipe. This seal also prevents a fire extinguishing gas, such as halon, from escaping from the fire compartment at an early stage of the fire.

Päätytiivistys voidaan yksinkertaisella ja edullisella tavalla saada aikaan siten, että mineraalivillatulppa sijoitetaan putken sisään, putken läpi mahdollisesti viedyn 35 kaapelin tai kaapeleiden ympäri. On myös mahdollista tiivistää tulenkestävällä vaahtoaineella, esimerkiksi siliko-nivaahdolla. Tyhjä putki, josta puuttuu päätyliitos, voi- 3 8 9 9 57 daan yksinkertaisesti varustaa päätykannella. Jos tämä asennetaan sille puolelle, jossa tulipalovaaraa ei ole, voi se olla mielivaltaista yksinkertaista ainetta koska se ei tule olemaan alttiina tulen vaikutukselle. Turvallisuus-5 syistä on kuitenkin sopivinta, että palo-osastorajoituksen kummallakin puolella käytetään tiivistystä.The end seal can be provided in a simple and inexpensive manner by placing a mineral wool plug inside the pipe, around any cable or cables passed through the pipe. It is also possible to seal with a refractory foam, for example silicone foam. An empty pipe without an end connection can simply be provided with an end cap. If this is installed on the side where there is no risk of fire, it can be an arbitrary simple substance as it will not be exposed to the effect of fire. However, for safety-5 reasons, it is most appropriate to use a seal on each side of the fire compartment restriction.

On todettu, että lämmön vaikutuksesta laajenevaa ainetta voidaan levittää ohut kerros. Kerroksen tyypillinen pak- 10 suus voi olla noin 0,5-2 mm, sopivimmin noin 0,7 - 1 mm normaalien putkiprofiilien kohdalla. On osoittautunut, että on tyypillisesti mahdollista saavuttaa jopa 50-kertainen laajeneminen halutulla sulkuvaikutuksella. Aine voi esimerkiksi olla Universal 2 KSE.It has been found that a heat-expandable substance can be applied in a thin layer. The typical thickness of the layer may be about 0.5-2 mm, preferably about 0.7-1 mm for normal pipe profiles. It has been found that it is typically possible to achieve up to 50-fold expansion with the desired barrier effect. For example, the substance may be Universal 2 KSE.

1515

Koska lämmön vaikutuksesta laajeneva ainekerros voi olla niin ohut se ei laisinkaan estä kaapelinvetoa läpivienti-putken läpi.Because the layer of material that expands under the influence of heat can be so thin, it does not at all prevent cable pulling through the lead-through pipe.

20 Keksinnön mukaisen laitteen eräs tärkeä etu on se, että putki voi olla vahvasti ylimitoitettu sen läpi vietävien kaapeleiden halkaisijat huomioonottaen. Tämä luonnollisesti puolestaan helpottaa itse kaapelinvälivetoa. Lisäksi tulee mahdollisesti käyttää sellaisen poikkileikkausmuodon 25 omaavaa putkea, mikä mahdollistaa sen, että kaapeli ja sille sijoitettu kaapelikosketinlaite voidaan vetää putken läpi. Tämä on erityisen tärkeätä kaapelisiirtojen yhteydessä olemassa olevissa järjestelmissä.An important advantage of the device according to the invention is that the pipe can be strongly oversized, taking into account the diameters of the cables passing through it. This, of course, facilitates the cable spacing itself. In addition, it may be necessary to use a pipe having a cross-sectional shape 25 which allows the cable and the cable contact device placed on it to be routed through the pipe. This is especially important for cable transfers in existing systems.

30 Putki voi esimerkiksi olla poikkileikkaukseltaan suorakaiteenmuotoinen, joka on sopeutettu litteiksi muotoiltujen kosketinlaitteiden mukaan. Nämä ovat erityisesti yleisiä tietoliikennekaapeleiden yhteydessä.For example, the tubes may be rectangular in cross-section, adapted to flat contact devices. These are especially common with telecommunication cables.

35 Keksinnön mukaisen laitteen erään erityisen rakennemuodon mukaisesti putki on nelikulmaputki, johon on sijoitettu ritiläväliseinämiä niin, että muodostuu useita toisistaan 39 957 4 erotettuja kaapelin läpivientitiloja, jolloin lämmön vaikutuksesta laajeneva aine on sijoitettu nelikulmaputken sisäseinämille ja ritiläväliseinämille. Kukin erillinen tila voi tällöin vastaanottaa yhden tai useamman kaapelin.According to a particular embodiment of the device according to the invention, the pipe is a rectangular pipe in which grating partitions are arranged so as to form a plurality of separate cable penetrations 39 957 4, whereby the heat-expanding substance is placed on the inner walls and grating partitions. Each separate mode can then receive one or more cables.

5 Tämä rakennemuoto sopii käytettäväksi suuren määrän kaapeleita sisältävien kaapelinippujen yhteydessä. Eräs erityinen sovellutusalue liittyy kaapelin läpivienteihin teräs-laipioissa, jolloin nelikulmaputki voi olla varustettu ulkopuolisilla, sopivimmin ympärikiertävillä laipoilla, jot-10 ka on tarkoitus hitsata kiinni teräslaipioseinämään.5 This design is suitable for use with cable bundles containing a large number of cables. One particular area of application relates to cable glands in steel bulkheads, in which case the rectangular tube may be provided with external, preferably circumferential, flanges which are intended to be welded to the steel bulkhead wall.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen sisältyvä putki voi myös edullisesti olla mitoitettu siten, että se sopii tavanomaisiin, kaapelin vetoa varten tarkoitettuihin putkijär-15 jestelmiin. Tämä merkitsee sitä, että putki voidaan liittää nk. standardimitoitettuihin VP- ja SP-putkiin. Keksinnön mukaisen putken asentamisen voi tällöin ilman muuta suorittaa se asentaja, joka huolehtii muustakin putkenve-dosta ilman että hänen täytyy työskennellä "erityisten pa-20 loturvallisten kaapelin läpivientien" kanssa, jotka vaativat erityistietoja ja erikoistyökaluja ja vaativat ylimääräistä aikaa asennuksen yhteydessä.The pipe included in the device according to the invention can also advantageously be dimensioned so as to be suitable for conventional pipe systems for cable pulling. This means that the pipe can be connected to so-called standard-sized VP and SP pipes. The installation of the pipe according to the invention can then, of course, be carried out by the installer who takes care of the other pipe laying without having to work with "special pa-20 cable-safe cable glands", which require special information and tools and extra time during installation.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin rakenne-esimerk-25 kien pohjalta viitaten oheiseen piirustukseen.The invention will now be described in more detail on the basis of structural examples with reference to the accompanying drawing.

Kuvio 1 esittää kaaviomaista pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisen laitteen ensimmäisestä rakennemuodosta asennettuna kipsilevyseinämään. Kuvio 2 esittää kaaviomaista 30 pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisen laitteen toisesta rakennemuodosta asennettuna teräslaipioon. Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti kuvion 2 mukaista laitetta edestä katsottuna.Figure 1 shows a schematic longitudinal section of a first embodiment of a device according to the invention mounted on a plasterboard wall. Figure 2 shows a schematic longitudinal section of another embodiment of a device according to the invention mounted on a steel bulkhead. Figure 3 is a schematic front view of the device of Figure 2.

35 Kuviossa 1 on esitetty kuinka keksinnön mukaisen laitteen rakennemuoto on asennettu tavanomaiseen paloseinään, jossa seinän kummallakin puolella on kaksinkertaiset kipsilevyt 5 89957 1, 2. Kipsilevyt ovat tavanomaisella tavalla kiinnitetyt ei esitettyihin teräskannattimiin. Laite käsittää teräsputken 3, joka ulottuu seinän läpi tätä tarkoitusta varten kipsi-levyihin tehtyjen reikien kautta. Reiät ovat jonkin verran 5 ylimittaisia. Sen jälkeen kun putki tai holkki 3 on saatettu paikalleen on tiivistävä pienasauma 5 muodostettu kummallekin puolelle siihen kohtaan, jossa putki työntyy sisään uloimpaan kipsilevyyn 1. Sauma muodostuu paloluoki-tellusta silikoniliimasta, esimerkiksi tyyppiä DOW CORNING 10 Fire Stop Sealant 3000. Putki 3 työntyy ulos seinän kummaltakin puolelta matkan verran, joka on noin 10-15 cm. Ulostyöntyvät putkiosat 7, 8 ovat paljaat niin, että niihin voi kohdistua mahdollisen tulipalon yhteydessä kehittyvä lämpö. Putken 3 seinämäpaksuus on tyypillisesti muutama 15 millimetri.Figure 1 shows how the construction of the device according to the invention is mounted on a conventional fire wall with double gypsum boards 5,89957 1, 2 on each side of the wall. The gypsum boards are attached in a conventional manner to steel supports not shown. The device comprises a steel pipe 3 extending through the wall through holes made in the gypsum boards for this purpose. The holes are somewhat 5 oversized. After the pipe or sleeve 3 has been put in place, a small sealing seam 5 is formed on each side at the point where the pipe protrudes into the outer gypsum board 1. The seam consists of fire-rated silicone adhesive, for example DOW CORNING 10 Fire Stop Sealant 3000. Pipe 3 protrudes out of the wall on each side by a distance of about 10-15 cm. The protruding pipe sections 7, 8 are exposed so that they can be exposed to the heat generated in the event of a possible fire. The wall thickness of the pipe 3 is typically a few 15 millimeters.

Putken 3 sisäseinämällä on ohut päällyste, joka on lämmön vaikutuksesta laajenevaa ainetta oleva kerros, joka esimerkiksi voi olla tulenestomaalia Universal 2 KSE. Kerrok-20 sen paksuus on tyypillisesti jonkin verran pienempi kuin 1 mm. Putki voi poikkileikkausmuodoltaan olla mielivaltainen. Sylinterinmuotoisen putken halkaisija voi tyypillisesti olla jopa noin 50 mm, ja nelikulmaputki, joka poikkileikkaukseltaan on suorakaiteenmuotoinen, voi leveydel-25 tään tyypillisesti olla jopa noin 50 mm. Poikkileikkauksen korkeus voi periaatteessa olla suurempi koska aineen laajeneminen leveyssuunnassa tulee varmistamaan putken poikkileikkauksen tukkeutumisen tulipalon sattuessa.The inner wall of the pipe 3 has a thin coating, which is a layer of heat-expandable material, which can be, for example, a fire-retardant paint Universal 2 KSE. Kerrok-20 typically has a thickness of somewhat less than 1 mm. The tubes can have an arbitrary cross-sectional shape. The diameter of a cylindrical tube may typically be as high as about 50 mm, and a rectangular tube having a rectangular cross-section may typically be as wide as about 50 mm in width. The height of the cross-section can in principle be higher because the expansion of the material in the width direction will ensure that the cross-section of the pipe is blocked in the event of a fire.

30 Kaksi kaapelia 11, 12 on viety putken 3 läpi. Kukin kaapeli on toisesta päästään varustettu litteällä kosketinlait-teella 13 vast. 14. Kosketinlaitteiden suurin ulottuvuus poikkileikkauksessa on pienempi kuin kuviossa 1 esitetyn putken 3 leikkauksen korkeus. On siis ilmeistä, että kaa-35 pelit 11, 12 on voitu viedä putken 3 läpi kosketinlaitteet 13, 14 asennettuina sillä itsestään selvällä edellytyksellä, että putken sisäinen ulottuvuus kohtisuoraan kuvion 89957 6 tasoa vastaan on suurempi kuin kosketinlaitteiden pienin ulottuvuus poikkileikkauksessa.30 Two cables 11, 12 are passed through the pipe 3. Each cable is provided at one end with a flat contact device 13 resp. 14. The maximum dimension of the contact devices in the cross section is smaller than the section height of the tube 3 shown in Fig. 1. It is thus obvious that the games 11, 12 can be passed through the tube 3 with the contact devices 13, 14 mounted on the obvious condition that the internal dimension of the tube perpendicular to the plane of Fig. 89957 6 is greater than the smallest dimension of the contact devices in cross section.

Putki 3 on kummastakin päästä tiivistetty yhdistelmän avul-5 la, joka käsittää mineraalivillatulpan 15, 16, joka ympäröi kaapeleita 11, 12, ja tulpan ulkopinnalle muodostetulla silikoniliimakerroksella 17, 18. On selvää, että nämä pää-tytiivisteet 15, 17 vast. 16, 18 hyvin helposti voidaan poistaa ja jälleenasentaa siinä tapauksessa, että jokin 10 kaapeleista halutaan poistaa tai jokin lisäkaapeli halutaan viedä paikalleen.The tubes 3 are sealed at both ends by a combination avul-5a comprising a mineral wool plug 15, 16 surrounding the cables 11, 12 and a layer of silicone adhesive 17, 18 formed on the outer surface of the plug. 16, 18 can be very easily removed and reinstalled in the event that one of the cables 10 is to be removed or an additional cable is to be replaced.

Tulipalon sattuessa tulevat päätytiivisteet estämään putken läpi tapahtuvan ilmanvaihdon kunnes kerros 9 on laa-15 jentunut ja siten tukkinut putken 3 sisätilan.In the event of a fire, the end seals will prevent ventilation through the pipe until the layer 9 has expanded and thus blocked the interior of the pipe 3.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen vaihtoehtoinen rakennemuoto asennettuna teräslaipioon 21. Nelikulmaputki 23, joka poikkileikkaukseltaan on neliön-20 muotoinen, on ympärikiertävän kiinnihitsatun laipan 25 avulla tiivistävästi kiinnitetty teräslaipioon 21. Putki 23 on moduuliritilän 27 avulla jaettu yhdeksään samanlaiseen kaapelinläpivientitilaan 28. Putken 23 sisäseinämät ja ritilän 27 seinämäpinnat ovat varustetut lämmön vaiku-25 tuksesta laajenevaa ainetta olevalla kerroksella 29. Yksi kaapeli 31 on esitetty yhden tilan 28 läpi vietynä, joka tila kummastakin päätyaukosta on tiivistetty mineraalivillatulpan 33 avulla. Käytännössä myös muut tilat 28 varustetaan sopivilla päätytiivistyksillä.Figures 2 and 3 show an alternative embodiment of the device according to the invention mounted on a steel bulkhead 21. A rectangular tube 23 of square-20 cross-section is sealingly attached to a steel bulkhead 21 by a circumferential welded flange 25. The tube 23 is divided by a cable grid 27 into nine similar cables. The inner walls 23 and the wall surfaces of the grating 27 are provided with a layer 29 of heat-expandable material. One cable 31 is shown passed through one space 28, which space is sealed at each end opening by means of a mineral wool plug 33. In practice, the other spaces 28 are also provided with suitable end seals.

3030

Keksintö ei luonnollisestikaan rajoitu esitettyihin ja selitettyihin rakennemuotoihin vaan muutokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien puitteissa.The invention is, of course, not limited to the embodiments shown and described, but modifications and variations are possible within the scope of the following claims.

Claims

A cable gland in a wall delimiting the fire compartment, comprising a cable gland (3; 5 23) mounted in a fire-tight manner and extending through the wall (1, 2; 21) of the fire compartment, and a heat-expanding substance (9; 29) which substance is placed in the pipe (3; 23), characterized in that the pipe (3; 23) is a steel pipe projecting at least 5 cm from the wall 10 of the fire compartment at least on one side thereof, so that the protruding part (7, 8) of said steel pipe is externally exposed to the heat generated by a fire on said side, and that said expandable material (9; 29) is a thin layer of expandable material disposed at least inside the protruding portion (7, 8) of the steel tube 15 (3; 23) so that the expandable material ( 9; 29) when heated in the event of a fire, expands sufficiently to seal the pipe against the penetration of fire, gas and smoke, whereby the steel pipe (3, 23) containing said layer the male dimensions are strongly oversized with respect to the diameter of the cable (11, 12) passing therethrough, and that at least the steel tube (3; 23) a seal (15, 17, 16, 18; 33) is placed at one end, which is a refractory material which at least substantially prevents ventilation 25 through the steel tube when it is not heat-sealed by the expanded swelling agent (9; 29) .

Device according to Claim 1, characterized in that the layer (9; 29) is a coating 30 of expandable fire-retardant paint.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the layer (9; 29) is approximately 0.5 to 2 mm.

Device according to Claim 3, characterized in that the thickness of the layer (9; 29) is approximately 0.7 to 1 mm. 39 957

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the steel tube (3; 23) has a cross-section such that it allows the cable (11, 12) and the contact device (13, 14) attached thereto to be routed through the tube 5.

Device according to Claim 5, characterized in that the steel tube (3; 23) has a straight railing in cross-section, which is preferably arranged according to flat cable contact devices (13, 14).

Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the steel tube (3) has a circular cross-section. 15

7 89957

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the expandable substance can expand at least about 50-fold.

Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the seal (15, 17, 16, 18; 33) is formed by a plug located at the end of a steel tube (3; 23) which is of the mineral wool type and / or of silicone foam. 25 Patent krav;