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Die Erfindung betrifft eine Leitungsdurchführung zum Eingießen in ein Bauteil, insbesondere eine Decke oder eine Wand aus Beton, mit einem länglichen Gehäuse, das einen in Längsrichtung durchgehenden Aufnahmeraum für zumindest eine Leitung aufweist, und einem Brandschutzelement aus einem intumeszierenden Material, das an der Innenwand des Gehäuses in Umfangsrichtung umlaufend angeordnet ist.
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Leitungsdurchführungen werden bei der Herstellung von Bauteilen aus Beton oder einem anderen flüssigen Baustoff verwendet, um Wand- oder Deckendurchbrüche für Leitungen, beispielsweise Kabel oder Rohre, in den Bauteilen freizuhalten beziehungsweise in diese zu integrieren. Die Leitungsdurchführungen werden in einer Form (Schalung) positioniert, in die der flüssige Baustoff eingefüllt wird, und halten beim Einfüllen des Baustoffs den gewünschten Durchbruch im Bauteil frei.
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Die Leitungsdurchführungen können nach dem Aushärten des Baustoffs entfernt werden. Häufig werden diese aber in der Wand belassen und in diesen zusätzliche Elemente, beispielsweise Dichtungen oder Brandschutzelemente, angeordnet, die bei einem Brand den Durchbruch in der Wand oder der Decke verschließen können. Das Brandschutzelement kann aus einem intumeszierenden Material bestehen, das bei Hitzeeinwirkung sein Volumen vergrößert und so den Wanddurchbruch verschließt.
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Die
EP 1 293 741 B1 beispielsweise offenbart eine Rohrdurchführung mit einem Befestigungsmittel zur temporären Vormontage auf einer Schalung einer später ausgegossen Wand und mit einer koaxial innenliegenden intumeszierenden Masse, wobei diese in einem Aufnahmeabschnitt in der Rohrdurchführung angeordnet ist. Aus der
DE 10 2008 000 420 A1 sowie der
US 2007 283 644 A1 sind Leitungsdurchführungen mit jeweils einem umfänglich geschlossenen Gehäuse, das einen Durchführraum für die Leitungen definiert, wobei in dem Gehäuse eine Einlage aus intumeszierenden Material und zwei membranartige Dichtelemente angeordnet sind, bekannt. Die Leitungsdurchführungen verbleiben nach dem Aushärten des Baustoffs in diesem.
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Das Brandschutzelement kann so positioniert werden, dass dieses nach dem Fertigstellen der Wand oder der Decke auf der Oberfläche des Bauteils angeordnet ist. Dadurch kann bei einer Hitzeentwicklung eine schnelle Erwärmung und Aktivierung des intumeszierenden Materials erfolgen. Ein solches Brandschutzelement offenbart die
GB 1 513 543 A . Das Brandschutzelement weist ein Gehäuse aus einem bei Wärme fast nicht deformierbarem Material, das an der Oberfläche des Bauteils zumindest um einen Teil eines Rohres angebracht ist, und zwei Halterungen, die jeweils ein intumeszierendes Material aufweisen, auf.
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Dies ist insbesondere bei einem Deckendurchbruch von Vorteil. Kunststoffrohre, die durch eine solche Decke geführt sind, erweichen durch die Hitze sehr schnell und bilden unterhalb des isolierenden Brandschutzelements eine tropfenförmige Einschnürung. Das verbleibende, weiche Kunststoffrohr wird durch das expandierende Brandschutzelement zusammengedrückt und abgedichtet. Das unterhalb des Brandschutzelements verbleibende Rohr schmilzt weiter oder fällt aufgrund der Schwerkraft ab, während das sich weiter ausdehnende Brandschutzelement in den in der Leitungsdurchführung verbleibenden Leitungsabschnitt gedrückt wird.
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Dadurch entsteht ein stabiler Verbund zwischen dem verbleibenden Leitungsabschnitt und dem intumeszierenden Material. Dies bietet den Vorteil, dass das Brandschutzelement durch den Leitungsabschnitt in der Leitungsdurchführung fixiert und stabilisiert wird. Nach dem Erwärmen und Abdichten des Durchbruchs ist so eine ausreichend große Stabilität vorhanden, um beispielsweise einem Wasserstrahl standzuhalten, der direkt auf das Brandschutzelement gerichtet wird.
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Um einen glatten Wandabschluss zu erreichen, wird das Brandschutzelement häufig aber nicht an, sondern im Wand- oder Deckendurchbruch angeordnet, so dass dieses nicht über die Oberfläche des Bauteils hervorsteht. Dies bietet den Vorteil, dass eine solche Brandschutzeinrichtung bei der Herstellung des Bauteils in dieses eingegossen werden kann.
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Aus der
DE 10 2010 030 836 A1 beispielsweise ist eine Anwendung bekannt. Hierin wird ein Bodenablauf, der in eine durchgehende Bodenöffnung einsetzbar ist, beschrieben. Der Bodenablauf umfasst einen Ablauftopf mit einem oberseitigen Flanschrand, der bündig mit der Bodenöffnung abschließt, und unterseitigen Ablaufstutzen sowie einer Brandschutzmanschette. Die Brandschutzmanschette umfasst einen hitze- und druckstabilen Haltekörper mit einer Durchgangsöffnung für den Ablaufstutzen, an deren Innenbereich und an dem Außenbereich der Mantelfläche des Haltekörpers sind Brandschutzmittel vorgesehen sind, die einen Ablaufstutzen umgreifen.
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Nachteilig an dieser Anordnung des Brandschutzelements ist aber, dass das Brandschutzelement erst zu einem späteren Zeitpunkt aktiviert wird, da das Bauteil die Hitze länger vom Brandschutzelement abhält. Dies kann dazu führen, dass das Kunststoffrohr in diesem Bereich schon vollständig geschmolzen ist und sich das intumeszierende Material beim Ausdehnen nicht mit dem Kunststoffrohr verbinden kann. Dadurch kann das Kunststoffrohr das expandierte Brandschutzelement nicht mehr abstützen, sodass die Widerstandsfähigkeit des intumeszierenden Materials gegen einen Wasserstrahl oder andere Belastungen geringer ausfallen kann. Um eine größere Stabilität zu erreichen, müssen die Brandschutzelemente solcher Leitungsdurchführungen deshalb größer dimensioniert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Leitungsdurchführung bereitzustellen, die ein im Gehäuse angeordnetes Brandschutzelement aus einem intumeszierenden Material aufweist und eine ausreichend große Stabilität des Brandschutzelements in der Leitungsdurchführung auch bei expandiertem Zustand des intumeszierenden Materials bereitstellt.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine Leitungsdurchführung zum Eingießen in ein Bauteil, insbesondere eine Decke oder eine Wand aus Beton, vorgesehen, mit einem länglichen Gehäuse, das einen in Längsrichtung durchgehenden Aufnahmeraum für zumindest eine Leitung aufweist, und mit einem Brandschutzelement aus einem intumeszierenden Material, das an der Innenwand des Gehäuses in Umfangsrichtung umlaufend angeordnet ist. An der Innenwand des Gehäuses ist erfindungsgemäß zumindest ein Verankerungselement vorgesehen, das im Inneren des Brandschutzelements verankert ist. Das intumeszierende Material bildet im Brandfall eine mikroporöse und wärmedämmende Schaumschicht, die durch ihre geringe Wärmeleitfähigkeit und den Sauerstoffabschluss die Leitungen vor Brandeinwirkungen schützt.
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Bei den bisher bekannten Leitungsdurchführungen wird das Brandschutzelement lediglich an der Innenseite des länglichen Gehäuses angeordnet, sodass sich dieses widerstandsfrei radial nach innen ausdehnen und den Aufnahmeraum verschließen kann. Das Brandschutzelement ist zwar häufig in einer Nut des länglichen Gehäuses angeordnet, hat aber darüber hinaus keine feste Verbindung mit dem Gehäuse, sodass das intumeszierende Material nach dem Ausdehnen mit sehr geringem Widerstand aus der Leitungsdurchführung herausgedrückt werden kann.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Verankerungselement gewährleistet, dass auch nach dem Ausdehnen des intumeszierenden Materials eine stabile formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Brandschutzelement vorhanden ist, die ein Herausschieben des Brandschutzelements aus der Leitungsdurchführung verhindert. Durch das Verankerungselement ist das Brandschutzelement auch nach dem Ausdehnen sicher im Gehäuse der Leitungsdurchführung gehalten, wodurch ein zuverlässiger Abschluss des Wand- oder Deckendurchbruchs auch bei höheren Belastungen, beispielsweise durch einen auftreffenden Wasserstrahl, sichergestellt ist.
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Das Verankerungselement kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass dieses in radialer Richtung des Gehäuses betrachtet beidseitig von dem intumeszierenden Material umschlossen ist. Beim Ausdehnen des intumeszierenden Materials wird das Verankerungselement vom Brandschutzelement, insbesondere vom radial außen liegenden Abschnitt des Brandschutzelements, radial nach innen in den Durchbruch hineingedrückt, wodurch die Haltefunktion des Verankerungselements verstärkt werden kann.
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Das Verankerungselement ist beispielsweise zumindest abschnittsweise in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet, so dass dieses in nicht aktiviertem Zustand des intumeszierenden Materials nicht nach innen hervorsteht. Dehnt sich das intumeszierende Material aus, wird das Verankerungselement durch das intumeszierende Material zwischen Wanddurchbruch und Verankerungselement nach innen in den Aufnahmeraum gedrückt, sodass die Haltefunktion verstärkt werden kann. Insbesondere ist das Verankerungselement mit einem freien Ende in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet, wodurch dieses einfach mit diesem Ende radial nach innen umgebogen werden kann.
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Das Gehäuse kann zwei Abschnitte mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt aufweisen, wobei das Brandschutzelement zwischen diesen Abschnitten angeordnet ist. Die zwei Abschnitte definieren den Durchmesser des Aufnahmeraums und somit den Querschnitt, der für Leitungen freigehalten wird. Das Brandschutzelement ist zwischen diesen angeordnet, so dass dieses mittig im Bauteil liegt und zu keiner Seite der Wand oder der Decke hervorsteht.
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Das Verankerungselement kann beispielsweise in Längsrichtung vom ersten oder zweiten Abschnitt abstehen und sich in das Brandschutzelement erstrecken. Insbesondere kann das Verankerungselement ein Teil dieses Abschnitts sein. Der jeweilige Abschnitt kann sich also mit einem axialen Ende in das Brandschutzelement erstrecken und beispielsweise auf dieses aufgesteckt sein, was eine einfache Herstellung der Leitungsdurchführung ermöglicht. Diese kann beispielsweise modulartig aufgebaut sein, so dass vor Ort eine Anpassung an die Wand- oder Deckendicke oder an die gewünschte Position des Brandschutzelements durch Austausch der Abschnitte möglich ist. Die ausgewählten Abschnitte werden erst vor der Herstellung der Wand oder der Decke auf das Brandschutzelement aufgesteckt bzw. in dieses eingeschoben.
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Zwischen den beiden Abschnitten ist vorzugsweise ein Aufnahmeabschnitt vorgesehen, in dem das Brandschutzelement aufgenommen ist. Dieser ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er zwischen dem Bauteil und dem Brandschutzelement angeordnet ist. Bei der Herstellung der Wand oder der Decke ist das Brandschutzelement so zuverlässig vor dem flüssigen Baustoff geschützt. Der Aufnahmeabschnitt kann gemeinsam mit den Abschnitten des Gehäuses eine stabile Wandung bilden, durch die ein Zusammendrücken des Brandschutzelements aufgrund des Druckes des fließfähigen Materials ausgeschlossen ist. Insbesondere ist dieser Aufnahmeabschnitt aus Metall hergestellt, wodurch eine schnelle Wärmeübertragung vom Bauteil auf das Brandschutzelement möglich ist, so dass dieses bei einem Brand schneller aktiviert werden und sich ausdehnen kann.
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Das Gehäuse ist beispielsweise im Bereich des Aufnahmeabschnitts quer zur Längsrichtung aufgeweitet, so dass eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut gebildet ist, in der das Brandschutzelement angeordnet ist. Das Brandschutzelement kann so in diesem Aufnahmeabschnitt angeordnet sein, dass dieses in Längsrichtung des Gehäuses betrachtet nicht über die beiden Abschnitte hervorsteht. Das Brandschutzelement kann somit beim Einschieben einer Leitung nicht beschädigt werden.
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Das Gehäuse ist beispielsweise zylinderförmig ausgebildet, so dass eine ideale Durchführung für ein Rohr oder eine runde Leitung gebildet ist. Zudem ist die Druckbeständigkeit eines Zylinders gegenüber dem flüssigen Beton oder einem anderen Baustoff sehr hoch, so dass ein Zusammendrücken der Leitungsdurchführung beim Gießen des Bauteils sicher ausgeschlossen ist.
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Am ersten und/oder am zweiten Abschnitt des Gehäuses kann ein radial abstehender Flansch vorgesehen sein, der zum Befestigen beziehungsweise zum Abdichten der Leitungsdurchführung auf einer Verschalung des Bauteils verwendet werden kann. Des Weiteren stellt dieser eine stabilere Verbindung zwischen Bauteil und Leitungsdurchführung her. Der Flansch kann auf der Oberfläche des fertigen Bauteils aufliegen oder bündig mit dieser abschließen. Gegebenenfalls können der Flansch und somit die Leitungsdurchführung durch zusätzliche Befestigungselemente im Bauteil verankert oder an diesem weitere Elemente befestigt werden.
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Ein Flansch ermöglicht lediglich die Befestigung beziehungsweise Abdichtung der Leitungsdurchführung auf einem ebenen Untergrund, auf dem der Flansch umlaufend flächig aufliegen kann. Zur Befestigung der Leitungsdurchführung auf anderen Untergründen können am ersten und/oder am zweiten Abschnitt auch andere Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sein.
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Die Leitungsdurchführung wird üblicherweise so auf die Verschalung aufgesetzt, dass diese dicht zur Verschalung abschließt und kein fließfähiger Baustoff in den Aufnahmeraum eindringen kann. Das Gehäuse kann zudem auch Verschlusselemente aufweisen, mit denen der Aufnahmeraum in Längsrichtung verschlossen wird, sodass bei der Herstellung des Bauteils ein zusätzlicher Schutz vor dem Eindringen des Baustoffs in den Aufnahmeraum hergestellt ist. Diese Verschlusselemente können nach dem Herstellen des Bauteils, beispielsweise gemeinsam mit der Verschalung, entfernt werden, sodass der Aufnahmeraum frei zugänglich ist.
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Das Verankerungselement kann beispielsweise aus Metall bestehen, so dass eine schnelle Wärmeübertragung auf das Brandschutzelement möglich ist. Es ist aber auch möglich, dass dieses zumindest teilweise aus Kunststoff besteht, wodurch ein leichtes Verformen des Verankerungselements möglich ist.
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Weitere Vorteile finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1: eine erfindungsgemäße Leitungsdurchführung,
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2: eine Detailansicht des Brandschutzelements der Leitungsdurchführung aus 1,
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3: eine Form zur Herstellung eines Bauteil mit der Leitungsdurchführung aus 1,
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4: ein Bauteil mit der Leitungsdurchführung aus 1, und
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5: das Bauteil aus 4 nach einem durchgeführten Brandtest.
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In 1 ist eine Leitungsdurchführung 10 für ein Bauteil 12 (siehe 4 und 5) gezeigt. Die Leitungsdurchführung 10 dient dazu, während beziehungsweise nach der Herstellung des Bauteils 12, das aus einem flüssigen Baustoff, beispielsweise Beton, gegossen wird, einen Durchgang 14 freizuhalten, durch den eine Leitung 16, beispielsweise ein Kabel oder ein Rohr, geführt werden kann. Eine weitere Funktion der Leitungsdurchführung 10 besteht darin, im Brandfall den Durchgang 14 abzudichten, um einen Durchtritt von Rauch oder Feuer durch den Durchgang 14 zu verhindern.
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Die Leitungsdurchführung 10 weist ein Gehäuse 18 auf, das eine im Wesentlichen zylindrische Form hat. Das Gehäuse 18 hat einen ersten Abschnitt 20 sowie einen zweiten Abschnitt 22, wobei der Querschnitt beider Abschnitte 20, 22 im Wesentlichen gleich ist. Zwischen den Abschnitten 20, 22 ist ein Aufnahmeabschnitt 24 vorgesehen, der durch eine nutartige, umlaufende Aufweitung des Gehäuses 18 zwischen den Abschnitten 20, 22 gebildet ist. Die Abschnitte 20, 22 definieren gemeinsam mit dem Aufnahmeabschnitt 24 einen Aufnahmeraum 25 für die Leitung 16.
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Der Aufnahmeabschnitt 24 weist einen im Wesentlichen U-förmigen, Querschnitt auf, in den ein Brandschutzelement 26 aus einem intumeszierenden Material aufgenommen ist. Das Brandschutzelement 26 vergrößert unter Hitzeeinwirkung sein Volumen, so dass der Durchgang 14 im Bauteil 12 beziehungsweise der Aufnahmeraum 25 verschlossen und eine Ausbreitung von Rauch oder Feuer verhindert wird. Die Abschnitte 20, 22 liegen jeweils an einem Schenkel dieses U an, so dass der Aufnahmeabschnitt 24 eine radial nach außen gerichtete Nut oder Vertiefung im Aufnahmeraum 25 bildet.
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Am ersten Abschnitt 20 ist ein radial abstehender Flansch 28 vorgesehen, der zum Befestigung und Abdichtung der Leitungsdurchführung 10 an einer Form 30 zum Gießen des Bauteils 12, beispielsweise einer Betonverschalung, dient (siehe auch 3). Des Weiteren erfolgt durch diesen Flansch 28 eine bessere Fixierung der Leitungsdurchführung 10 im fertigen Bauteil 12.
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Der zweite Abschnitt 22 weist ein Verschlusselement 32 auf, das nach der Fertigstellung des Bauteils 12 entfernt werden kann. Das Verschlusselement 32 verschließt den Aufnahmeraum 25 und schützt diesen so vor flüssigem Baustoff, der bei der Herstellung des Bauteils 12 in den Aufnahmeraum 25 fließen könnte.
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Am zweiten Abschnitt 22 ist des Weiteren ein Verankerungselement 34 vorgesehen, das sich in Längsrichtung L des Gehäuses 18 in den Aufnahmeabschnitt 24 und somit in das Brandschutzelement 26 erstreckt beziehungsweise in diesem verankert ist. Das Verankerungselement 34 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Teil bzw. eine Verlängerung des zweiten Abschnitts 22 gebildet, der sich bis in das Brandschutzelement 26 erstreckt. Es ist aber möglich, dass das Verankerungselement 34 ein separates Bauteil ist, das an einem der Abschnitte 20, 22 oder dem Aufnahmeabschnitt 24 vorgesehen ist.
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Wie in 2 zu sehen ist, wird das Verankerungselement 34 sowohl auf der radialen Außenseite 36 wie auch auf der radialen Innenseite 38 vom Brandschutzelement 26, also dem intumeszierenden Material, überdeckt.
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Die Leitungsdurchführung 10 wird vor der Herstellung des Bauteils 12 in einer Form 30 positioniert (3) und in dieser fixiert. Die Länge d der Leitungsdurchführung 10 ist so gewählt, dass diese der Dicke D des Bauteils 12 entspricht oder größer ist als diese, so dass der Durchgang 14 vollständig freigehalten werden kann.
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Anschließend wird der flüssige Baustoff, beispielsweise Beton, in die Form 30 eingefüllt. Nach dem Aushärten des Baustoffs wird die Form 30 entfernt, wobei bei diesem Schritt auch Positionierungselemente entfernt werden können, die an der Form 30 oder der Leitungsdurchführung vorgesehen sind, um die Position in der Form zu fixieren. Anschließend kann das Verschlusselement 32 entfernt und eine Leitung 16 durch die Leitungsdurchführung 10 hindurch verlegt werden (4).
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Kommt es am Bauteil 12, beispielsweise aufgrund eines Brandes, zu einer starken Hitzeentwicklung, führt dies dazu, dass die Leitung 16 in diesem Bereich schmilzt und sich aufgrund des Eigengewichts der Leitung 16 eine Einschnürung bildet. Zeitgleich wird durch die starke Hitzeentwicklung das Brandschutzelement 26 aktiviert. Dieses dehnt sich aus, so dass der Durchgang 14 durch das Brandschutzelement 26 verschlossen wird (5). Die verbleibende weiche Leitung 16 wird dabei durch das Brandschutzelement 26 zusammengedrückt, so dass ein vollständiger dichter Verschluss des Durchgangs 14 erfolgt.
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Wie in 5 zu sehen ist, wird das Verankerungselement 34 durch das intumeszierende Material auf der radialen Außenseite 36 radial nach innen in den Durchgang 14 umgebogen, sodass das Verankerungselement 34 nach dem Aufquellen des Brandschutzelements 26 von der Innenwand des Gehäuses 18 im Wesentlichen radial nach innen absteht.
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In dieser Position ist das Brandschutzelement 26 durch das Verankerungselement 34 sicher gehalten und kann nicht aus dem Aufnahmeraum 25 der Leitungsdurchführung 10 beziehungsweise dem Durchgang 14 heraus bewegt werden. Dadurch kann die Leitungsdurchführung 10 beziehungsweise das Brandschutzelement 26 auch bei hohen Belastungen, beispielsweise bei einem Auftreffen eines Wasserstrahls auf das Brandschutzelement 26, eine zuverlässige Abdichtung des Durchgangs 14 gewährleisten.
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Die bisher verwendeten Brandschutzelemente 26 konnten solchen Belastungen nur durch eine entsprechend größere Dimensionierung der Intumeszenzmasse des Brandschutzelements 26 standhalten. Durch die erfindungsgemäße Leitungsdurchführung 10 kann das Brandschutzelement 26 wesentlich kleiner und platzsparender ausgeführt werden, da durch das Verankerungselement 34 ein wesentliche bessere Fixierung des Brandschutzelements 26 im Durchgang 14 erfolgt.
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Um eine bessere Wärmeeinleitung auf das Brandschutzelement 26 und somit eine schnellere Aktivierung des Brandschutzelements 26 zu erreichen, besteht der Aufnahmeabschnitt 24 vorzugsweise aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Das übrige Gehäuse 18 kann ebenso wie das Verankerungselement 34 teilweise aus Metall oder Kunststoff bestehen.
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Das Verankerungselement 34 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung unterbrochen, so dass dieses einfacher radial nach innen umgebogen werden kann. Es ist auch denkbar, dass mehrere, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Verankerungselemente 34 vorgesehen sind. Diese müssen sich auch nicht in Längsrichtung L in das Brandschutzelement 26 erstrecken. Es ist lediglich sicherzustellen, dass die Verankerungselemente 34 nach dem Aufquellen des Brandschutzelements 26 im Inneren des Brandschutzelements 26 verbleiben, um den Halt des Brandschutzelements 26 im Durchgang 14 sicherzustellen.
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Das Brandschutzelement 26 muss auch nicht in radialer Richtung über den ersten oder zweiten Abschnitt 20, 22 hinausragen. Die Innenwand des Gehäuses 18 kann also auch durchgehend den gleichen Durchmesser aufweisen, so dass eine Leitung 16 bei der Montage nicht an einem vorstehenden Brandschutzelement 26 hängenbleiben kann.
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Die Abschnitte 20, 22 können auch anders ausgebildet sein, wobei durch die Länge der Abschnitte 20, 22 die Position des Brandschutzelements 26 variiert werden kann.
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Insbesondere ist auch eine Ausführungsform mit nur einem Abschnitt 20, 22 denkbar.
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Ein Abschnitt 20, an dem kein Verankerungselement 34 vorgesehen ist, kann auch so ausgebildet sein, dass dieser nach dem Herstellen des Bauteils 12 entfernt werden kann.
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Der Aufnahmeraum 25 kann zur Form 30 hin auch durch ein zweites Verschlusselement verschlossen werden, dass am ersten Abschnitt 20 vorgesehen sein kann.
