DE3624900A1 - Verfahren zur herstellung gas- und wasserdichter kabeldurchfuehrungen und mittels des verfahrens hergestellte kabeldurchfuehrungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gas- und wasserdichter Kabeldurchführungen oder -einführungen.

Die Erfindung betrifft auch eine gas- und wasserdichte Kabeldurchführung, die vorzugsweise mittels des vor­ liegenden Verfahrens hergestellt ist.

Im Stand der Technik sind Kabeldurchführungen bekannt, die aus zwei oder mehr zum Umfassen eines Kabels ausge­ bildeten Elementen bestehen. Die Kabeldurchführungen sind in einem Rahmen eingespannt, der in der Wand oder dem Hindernis befestigt ist, durch die bzw. das die Kabel hindurchzuführen sind.

Ein Nachteil derartiger bekannter Kabeldurchführungen besteht darin, daß sie keine ausreichende Dichtigkeit aufweisen, um als gas- und wasserdicht eingestuft werden zu können.

Das Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem in einfacher Weise Kabeldurch­ führungen hergestellt werden können, die nicht nur flammsicher und hitzebeständig sind, sondern auch als gas- und wasserdicht eingestuft werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte aus elastischem Dichtungsmaterial, z.B. Gummi, in einen Block eingeformt wird, und daß der Block anschließend zur Bildung von Kabeldurchführungselementen mit darin eingebetteten Dichtungsteilen zertrennt wird.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann ein kastenförmiger Körper aus feuerbeständigem Material ge­ formt werden, wobei eine Platte aus elastischem Material, z.B. Gummi, ungefähr halbwegs zwischen den größeren End­ flächen des Kastens während dessen Formung eingeschlossen und die Platte mit dem Material zusammengeformt wird. So­ dann kann der fertiggestellte Formkörper quer zur Ebene der Gummiplatte in Mehrfachkanten-Blöcke zertrennt werden. Gleichzeitig oder anschließend werden die Mehrfachkanten- Blöcke mit einer längsverlaufenden Bohrung versehen, die mit den Außenabmessungen des mit der Kabeldurchführung zu halternden Kabels übereinstimmt. Der hohle Block kann da­ raufhin quer zur Ebene der Gummiplatte in zwei Elemente zer­ schnitten werden, um zwei übereinstimmende Kabeldurchführ­ ungen mit einer Gummieinlage in der Mittelzone zu bilden.

Jedes der Kabeldurchführungselemente kann auf diese Weise im wesentlichen starr ausgebildet werden, d.h. jedes Ele­ ment ist mit Ausnahme der Gummieinlage nicht zusammenpreß­ bar. Beim Einsetzen in einen Kabeldurchführungs-Rahmen werden die Kabeldurchführungselemente an ihren Enden einem Druck ausgesetzt und die Gummieinlage wird sich dann aus­ dehnen und die Zwischenräume zwischen den Kabeln und den angrenzenden Durchführungselementen sowie den Rahmenteilen abdichten.

Ein alternatives Verfahren zur Herstellung gas- und wasser­ dichter Kabeldurchführungen gemäß der Erfindung besteht darin, daß langgestreckte Profilstäbe bereitgestellt wer­ den, die in Elemente von vorzugsweise gleicher Länge quer­ getrennt werden, woraufhin das eine Element an der einen Querkante mit einer vorzugsweise halogenfreien Gummidich­ tung versehen wird, die so ausgebildet ist, daß sie, wenn die zwei Elemente in einem Kabeldurchführungs-Rahmen zusammengefügt sind, zusammengepreßt wird, sich ausdehnt und die Öffnung zwischen den Stababschnitten und den an­ grenzenden Rahmenteilen sowie dem durchgeführten Kabel abdichtet.

Derartige Profilstäbe können durch Extrudieren und an­ schließendes Bearbeiten, wie z.B. Hobeln, hergestellt werden. Es ist möglich, die Profilstäbe durch ein Form­ verfahren zu erzeugen, wobei die Formstücke später, z.B. durch Hobeln oder andere Zerspanungsverfahren, bearbeitet werden.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte gas- und wasserdichte Kabeldurchführung mit zwei Elemen­ ten, die zum Umfassen eines Kabels ausgebildet sind, ist somit dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kabeldurchführungs­ element ein schmales Teil aus elastischem Dichtungsmaterial aufweist, das sich beim Zusammenklemmen der Elemente in einem Rahmen zum abdichtenden Anlegen an das Kabel und an­ grenzende Durchführungselemente sowie Rahmenteile radial ausdehnt. Das schmale Teil aus elastischem Dichtungsmateri­ al kann vorzugsweise in die Durchführungselemente einge­ formt oder an das eine Ende korrespondierender Durch­ führungselemente angeklebt werden.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der Ausführungen des erfindungsgemäßen Her­ stellungsverfahrens sowie Ausführungsbeispiele von Kabel­ durchführungselementen, die mittels des Verfahrens hergestellt werden können, näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines geformten Rohlings für gas- und wasserdichte Kabeldurch­ führungen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Paares korrespondieren­ der Kabeldurchführungselemente, das vom Rohling nach Fig. 1 abgetrennt werden kann,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Paares korrespondierender Kabeldurchführungselemente, das vom Rohling nach Fig. 1 abgetrennt werden kann,

Fig. 4a-4f verschiedene Ausführungsbeispiele von Kabel­ durchführungselementen, die in einem Kabeldurch­ führungs-Rahmen eingesetzt sind,

Fig. 5 die in einem Rahmen eingesetzten Elemente nach Fig. 4,

Fig. 6a und 6b einen Längsschnitt bzw. eine Endansicht eines extrudierten und äußerlich bearbeiteten Profilstabs,

Fig. 7a und 7b einen Längsschnitt bzw. eine Endansicht eines weiterbearbeiteten und längsgeschnittenen Profilstabs,

Fig. 8 den Stab nach Fig. 7a und 7b, nachdem derselbe querzertrennt und eine elastische Schicht auf eine der Trennflächen aufgelegt wurde,

Fig. 9 die zwei Elemente nach Fig. 8 nach dem Einbau in einen Rahmen, und

Fig. 10a und 10b einen Längsschnitt bzw. einen Querschnitt der Elemente nach Fig. 9 unter Spannung.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines allge­ mein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Rohlings, der z.B. durch Formen eines feuer- und flammbeständigen Materials hergestellt ist, wobei der geformte Rohling die Form eines kastenförmigen Körpers aufweist. Das Material, aus dem der Rohling geformt ist, kann z.B. von der Art sein, die im US-Patent 45 43 281 offenbart ist.

Der sich aus der Verwendung eines Materials der im US- Patent 45 43 281 offenbarten Art ergebendeVorteil besteht darin, daß dieses Material bei einer Temperatur unterhalb ungefähr 200°C einen relativ guten Wärmeleiter darstellt und folglich überschüssige Wärme ableitet. Bei Tempera­ turen oberhalb 200°C beginnt sich die polymerische Matrix-Komponente des Materials auszudehnen und ein porö­ ses, thermisch isolierendes Material zu bilden, wobei die Ausdehnung des Materials ungefähr im Bereich von 30-40% bezogen auf eine lineare Basis (z.B. % auf Volumen­ basis) liegt. Das Material erweicht beim Erwärmen bei einer Temperatur von 95°C, behält jedoch aufgrund seiner hohen Schmelzviskosität seine Form während des Erwärmens, des Ausdehnens und des schließlichen Sinterns bei Tempe­ raturen im Bereich von 800-1200°C.

Diese Eigenschaften ergeben jedoch keine gas- und wasser­ dichte Kabeldurchführung bei üblichen Raumtemperaturen oder bei normalen Betriebstemperaturen. Folglich ist während des Formens des Rohlings 1 eine Platte 2 aus elastischem Material, z.B. Gummi, ungefähr auf halbem Wege zwischen den größten Begrenzungsflächen des Kastens, d.h. der Oberseite 3 a und dem Boden 3 b, eingefügt worden, wobei die Platte 2 durch das Formen permanent mit dem Material verbunden wird.

Es versteht sich jedoch von selbst, daß andere Materialien als das in dem oben genannten US-Patent offenbarte Materi­ al auch verwendet werden können.

Nach dem Aushärten des fertiggestellten Formkörpers können Mehrfachkanten-Blöcke quer zur Ebene der Gummi­ platte 2 abgetrennt werden. Die gestrichelten Linien 4 zeigen verschiedene Möglichkeiten zum Trennen des Rohlings 1. Fig. 1 zeigt mittels gestrichelter Linien ein Bei­ spiel eines Blocks 5, der vom Rohling 1 abgetrennt werden kann. Der Block 5 ist von prismatischer Form und wird nach dem Abtrennen mit einer quer zur Ebene der Gummiplatte 2 verlaufenden Durchgangsbohrung 6 versehen.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Blocks 5, der vom Rohling 1 nach Fig. 1 abgetrennt wurde. Der Block ist dabei zur Bildung von zwei Kabeldurchführungselementen 5 a und 5 b in einer Ebene quer zur Ebene der Gummiplatte zertrennt worden. Durch Längsschneiden entstehen aus der Bohrung 6 zwei halbkreisförmige Einsenkungen 6 a und 6 b, die an die Außenabmessungen des durch die Kabeldurchführung zu halternden Kabels angepaßt sind.

Jedes der Kabeldurchführungselemente 5 a und 5 b weist somit ein schmaleres Teil 2 a bzw. 2 b aus elastischem Dichtungsmaterial auf, daß sich beim Zusammenklemmen derEle­ mente 5 a und 5 b in einem Rahmen in radialer Richtung des Kabels ausdehnt, um sich, wie nachstehend erklärt ist, abdichtend an das Kabel und angrenzende Durchführungs­ elemente sowie Rahmenteile anzulegen.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Paares korrespon­ dierender Kabeldurchführungselemente, die mit den Bezugs­ zeichen 5 c und 5 d bezeichnet und aus einem vom Rohling 1 gemäß Fig. 1 abgetrennten sechseckigen Block gestaltet sind. Die Elemente 5 c und 5 d weisen in gleicher Weise wie die Elemente 5 a und 5 b in Fig. 2 ein hier mit 2 c bzw. 2 d bezeichnetes schmales Teil aus elastischem Dichtungs­ material auf.

Die Fig. 4a bis 4e zeigen verschiedene Ausführungsbei­ spiele von Kabeldurchführungselementen, die ebenso wie eine Klemmeinrichtung 4f in einem Kabeldurchführungs- Rahmen angeordnet sind.

Die einzelnen Elemente können in der gleichen Weise gestaltet sein, wie dies oben in Verbindung mit den Fig. 1, 2 und 3 beschrieben ist; sie sind indessen in Fig. 4 als querzertrennte Einzelelemente dargestellt. Es ist je­ doch selbstverständlich, daß diese Einzelelemente, wie vorstehend beschrieben, einteilig mit einer zwischen­ liegend angeordneten Schicht aus elastischem Dichtungs­ material gestaltet sein können.

Fig. 5 zeigt die verschiedenen Elemente nach Fig. 4, wie sie in einem allgemein mit dem Bezugszeichen 7 bezeich­ neten Rahmen eingesetzt sind.

Nachstehend ist erklärt, wie die verschiedenen Elemente in den Rahmen 7 eingesetzt werden, wobei es sich von selbst versteht, daß die Kabeldurchführungselemente mittels des vorliegenden Verfahrens hergestellt sind.

Der erste Schritt in Verbindung mit diesem Zusammenbau besteht darin, daß ein erstes Gitter in den Rahmen ein­ gesetzt wird, d.h. an dessen beiden Seiten. Sodann werden die in den Fig. 4a und 4b gezeigten Kabeldurch­ führungselemente in den Rahmen eingesetzt, d.h. die Elemente A und A 1 ebenso wie die Elemente B und B 1. Anschließend werden die in Fig. 4c dargestellten unteren Hälften, d.h. die Elemente C und C 1, nach Möglichkeit in einem aus dem Element C und dem Element C 1 bestehen­ den Stück, wie in Fig. 3 dargestellt, in Position ge­ bracht. Sodann wird eine erste Reihe von Kabeln gezogen und in den Elementen C-C 1 in Position gebracht. An­ schließend werden die oberen Hälften der Elemente C-C 1 oberhalb der Kabel in Position gebracht, woraufhin die in Fig. 4d gezeigten Seitenabschnitte, nämlich die Ab­ schnitte D und D 1, und eine neue Reihe von unteren Hälften C-C 1 in Position für die Kabelreihe 2 gebracht werden.

Sodann wird die Kabelreihe Nr. 2 in der zur Verfügung stehenden Reihe von Kabeldurchführungselementen C-C 1 und als nächstes die oberen Hälften der Kabelelemente oberhalb der Kabel in Position gebracht.

Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis der ganze Rahmen gefüllt ist, woraufhin mögliche Öffnungen mittels der in Fig. 4e gezeigten massiven Profile verschlossen werden.

Wenn sämtliche Kabel gezogen worden sind und der Rahmen geschlossen ist, werden die Gitterwände an der einen Seite einem mäßigen Druck durch Schraubenverbindungen in dem Außenflansch des Rahmens ausgesetzt. Die Profil­ stäbe oder die Kabeldurchführungselemente werden in horizontaler Richtung aufeinanderzugedrückt, wobei die Kraftübertragung über die mittlere oder eingebettete Gummidichtung erfolgt, die sich zwischen den Kabeldurch­ führungselementen ausdehnt und eine Abdichtung gegenüber dem Kabel und den angrenzenden Kabeldurchführungselemen­ ten sowie dem Rahmen bildet.

Die Fig. 6a und 6b zeigen einen Längsschnitt bzw. eine Endansicht eines extrudierten, äußerlich bearbeiteten Profilstabes. Dieser kann, wie in den Fig. 7a und 7b, die einen Längsschnitt bzw. eine Endansicht des gleichen Stabes darstellen, gezeigt ist, dadurch weiterbearbeitet werden, daß ein Kanal 11 im zentralen Bereich des Pro­ filstabs zur gleichen Zeit ausgebildet wird, zu der der hohle Profilstab 10 durch einen längsverlaufenden Schnitt 12 in zwei Abschnitte 13 a und 13 b geteilt wird.

Gemäß Fig. 8 wird der Stab nach Fig. 7a entlang der in Fig. 7a gezeigten Trennlinie 14 getrennt, und nach dem Trennen in Querrichtung wird auf einer der Trennflächen des einen Elements 13 c eine elastische Schicht 14 auf­ gebracht. Die elastische Schicht 14 kann z.B. durch Kleben oder durch jedes andere Aufbringungsverfahren angebracht werden.

Fig. 9 zeigt, wie die beiden Elemente 13 c und 13 d nach Fig. 8 in einen Rahmen 15 eingesetzt sind und eine Kraft g aufgebracht wird, die zur Folge hat, daß sich die Gummischicht 14 ausdehnt und sich in gleicher Weise wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, an die anderen in dem Rahmen befindlichen Elemente ebenso wie an das durch den Profilstab zu halternde Kabel anlegt.

Die Fig. 10a und 10b zeigen den Längsschnitt und den Querschnitt der in Fig. 9 dargestellten, jetzt unter Spannung stehenden Elemente, wobei sich die Gummidichtung 14 ausgedehnt hat und die mit der vorliegenden Erfindung angestrebte erforderliche gas- und wasserdichte Durch­ führung bewerkstelligt.

Es ist selbstverständlich, daß die vorstehend beschrie­ benen Kabeldurchführungselemente in den Rahmen mit sehr wenig Spiel in Position gebracht werden und daß die Ver­ schiebung, die für das zur Bildung einer gas- und wasser­ dichten Dichtung ausreichende Ausdehnen der elastischen Schicht erforderlich ist, sehr gering ist. In Fig. 10a ist die Verschiebung mit dem Bezugszeichen t bezeichnet, und in Fig. 10b ist die zusammengepreßte Gummidichtung in etwas vergrößertem Maßstab dargestellt.

Beim Zusammenbau der feuerbeständigen und gas- und wasserdichten Kabeldurchführungen gemäß der Erfindung in einem z.B. 6×6-Kabel aufnehmenden Rahmen kann der abzudichtende Spalt eine Größe im Bereich von 1 mm auf­ weisen.

Folglich schafft die vorliegende Erfindung Kabeldurch­ führungselemente, die außer der Gummieinlage starr und nicht zusammenpreßbar sind. Die Kabeldurchführungsele­ mente können durch Trennen von einem Block aus geeig­ netem feuer- und flammenhemmenden Material mit einer darin eingebetteten Gummiplatte hergestellt werden. Die Kabeldurchführungselemente ermöglichen eine Gasabdichtung ohne Verwendung von Kunststoff- oder schwimmenden Dich­ tungsmitteln. Die Installation und eventuelle Umgruppierung der Kabeldurchführungselemente und Kabel beinhaltet einen einfachen und sauberen Arbeitsvorgang. Dies deshalb, weil das Material, aus dem die Kabeldurch­ führungselemente bestehen, eine geringe Reibung aufweist und keine klebrigen Dichtungsmittel enthält. Die Materia­ lien können leicht mit nicht-metallischen Rahmen, die in bestimmten Umgebungen geeignet sind, kombiniert werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung gas- und wasserdichter Kabeldurchführungen, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Platte (2) aus elastischem Dichtungs­ material, z.B. Gummi, in einen Rohling (1) aus feuer­ festem Material eingeformt wird, und daß der Rohling (1) anschließend zur Bildung von Kabeldurchführungselementen (5 a-5 b) mit darin eingebetteten Dichtungsteilen (2 a-2 b) zertrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein kastenförmiger Körper (1) aus einem feuerfesten Material geformt wird, wobei eine Platte (2) aus elastischem Material, z.B. Gummi, ungefähr auf halben Weg zwischen den größeren Endflächen (3 a,3 b) des Kastens während seines Formens eingegliedert und die Platte (2) an das Material angeformt wird, daß der fertig­ gestellte Formkörper (1) quer zur Ebene der Gummiplatte (2) zur Bildung von Mehrfachkanten-Blöcken (5) zertrennt wird, daß jeder der Mehrfachkanten-Blöcke (5) mit einer längsverlaufenden Bohrung (6) versehen wird, die mit den Außenabmessungen des durch die Kabeldurchführung zu halternden Kabels übereinstimmt, und daß der hohle Block (5) quer zur Ebene der Gummiplatte zur Bildung zweier korrespondierender Kabeldurchführungselemente (5 a,5 b) mit einer Gummieinlage (2 a,2 b)in einer mittleren Zone in zwei Elemente (5 a,5 b) zertrennt wird.

3. Verfahren zur Herstellung gas- und wasserdichter Kabeldurchführungen, dadurch gekennzeichnet, daß langgestreckte Profilstäbe (10) in zwei Elemente (13 c,13 d) von vorzugsweise gleicher Länge quergetrennt werden, daß eines der Elemente (13 c) an seiner einen querverlaufenden Kante mit einer vorzugsweise halogen­ freien Gummidichtung versehen wird, wobei die Gummidich­ tung (14) so ausgebildet ist, daß sie, wenn die zwei Elemente in einem Kabeldurchführungs-Rahmen zusammenge­ fügt sind, zusammengepreßt wird, sich ausdehnt und sich auf diese Weise abdichtend an die Stabelemente (13 c,13 d) und an die angrenzenden Stabelemente sowie Rahmenteile und das durchgeführte Kabel anlegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Profilstab (10) durch Extrusion und anschließende Bearbeitung, wie z.B. Hobeln, herge­ stellt wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe durch Formen hergestellt werden, und daß der Formrohling in einem späteren Stadium, z.B. durch Hobeln oder andere Zerspanungsverfahren bearbeitet wird.

6. Gas- und wasserdichte Kabeldurchführung mit zwei Elementen (5 a,5 b), die zum Umfassen eines Kabels ausge­ bildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kabeldurchführungselement (5 a,5 b) ein schmales Teil (2 a,2 b) aus elastischem Dichtungsmaterial aufweist, das sich beim Zusammenklemmen der Elemente (5 a,5 b) in einem Rahmen (7) zum abdichtenden Anlegen an das Kabel und angrenzende Kabeldurchführungselemente sowie Rahmenteile radial ausdehnt.

7. Kabeldurchführung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das schmale Teil (2 a,2 b) aus elastischem Dichtungsmaterial in dem Kabeldurch­ führungselement eingebettet ist.

8. Kabeldurchführung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das schmale Teil aus elastischem Dichtungsmaterial (14) an das eine Ende des Kabeldurchführungselements(13 c) angeklebt ist.