DE69919358T2

DE69919358T2 - Dichtung

Info

Publication number: DE69919358T2
Application number: DE69919358T
Authority: DE
Inventors: Francis Dams; Jan Derijck; Dirk Roosen; Filip Vandeputte
Original assignee: Tyco Electronics Raychem BVBA
Current assignee: Commscope Connectivity Belgium BVBA
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: ATE273581T1; GB9814399D0; IL140215A0; CN1169270C; ES2226396T3; JP4122136B2; JP2002520987A; US6353186B1; NO20010008L; TR200003796T2; CA2337608C; CN1308784A; PL344755A1; CA2337608A1; PL190619B1; WO2000002295A1; KR100616206B1; NO20010008D0; ZA200007408B; RU2001102587A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Dichtung und spezieller eine Dichtung für das Abdichten einer Öffnung in einem Gegenstand, durch den sich ein oder mehrere längliche Artikel erstrecken, und Gegenstände, die eine derartige Dichtung umfassen. Ein Beispiel für eine derartige Dichtung entsprechend dem bisherigen Stand der Technik wird im WO-A-9742693 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung zeigt einen besonderen Nutzen als eine Dichtung für das Schützen von Verbindungen zwischen länglichen Artikeln, wie beispielsweise Rohren, Hülsen oder Kabeln. Der Begriff „Kabel" wird hierin nachfolgend so verstanden, dass er sowohl leitende Kabel als auch Bündel von optischen Fasern umfasst. Wenn es erforderlich ist, Verbindungen zwischen länglichen Artikeln herzustellen, wie beispielsweise Rohren, Hülsen oder Kabeln, muss die Verbindung oder Spleißung, wo ein derartiger Artikel Ende an Ende verbunden wird, notwendigerweise weniger fest und weniger widerstandsfähig gegen Umweltmittel sein, die für eine Verschlechterung mit der Zeit verantwortlich sind, als der Artikel selbst.
Bei der Herstellung von beispielsweise Kabelsystemen, wie beispielsweise Telekommunikations- oder Energieübertragungssystemen, ist es häufig erforderlich, Spleißungen vorzunehmen, entweder um die Kabel Ende an Ende zu verbinden, oder um eine Abzweigung vorzunehmen. Die Kabel und die Spleißungen können erdverlegt in Leitungsrohren oder in anderen Umgebungen innerhalb oder außerhalb von Gebäuden angeordnet werden, aber auf jeden Fall besteht immer das Risiko des Eindringens von Umweltmitteln, wie beispielsweise Feuchtigkeit oder Staub. Erdverlegte Installationen sind ebenfalls einem Druck ausgesetzt, und insbesondere einem hydrostatischen Druck, während oberirdische Installationen an täglichen thermischen Veränderungen leiden. Um einen Umgebungsschutz für Spleißungen in Kabeln oder anderen länglichen Artikeln zu bewirken, sind verschiedene Schutzmaßnahmen bekannt. Systeme, die ein umhüllendes Gehäuse nutzen, wurden als besonders wertvoll ermittelt. Derartige Gehäuse oder geschlossene Behälter weisen ein Gehäuse für das Umhüllen der Kabelverbindungen oder Spleißungen und mindestens eine Öffnung in der Gehäusewand auf, durch die sich das Kabel oder die Kabel erstrecken können. Um einen angemessenen Schutz zu sichern, sollte eine Dichtung für jede derartige Öffnung vorgesehen werden.
Es besteht eine Forderung nach einer Dichtung für das Abdichten einer Öffnung in einem Gegenstand, die eine einfache Konstruktion aufweist, leicht zu installieren ist und eine gute Abdichtungsleistung bringt.
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtung für das Abdichten einer Öffnung in einem Gegenstand bereitgestellt, wobei sich durch die Öffnung mindestens ein länglicher Artikel erstreckt, wobei die Dichtung aufweist:
ein erstes Auflageelement mit einer Vielzahl von Kanälen auf seinem Umfang, die so angepasst sind, dass sie einen länglichen Artikel aufnehmen;
ein zweites Auflageelement, das bei Benutzung in Längsrichtung vom ersten Auflageelement beabstandet ist, wobei das zweite Auflageelement eine Vielzahl von Kanälen auf seinem Umfang aufweist, die jenen des ersten Auflageelementes entsprechen;
ein Dichtungselement, das zwischen dem ersten und zweiten Auflageelement angeordnet ist; und
ein Verbindungselement für das Verbinden des ersten Auflageelementes, des zweiten Auflageelementes und des Dichtungselementes,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auflageelemente einen im wesentlichen zylindrischen Körper aufweisen, wobei sich die Vielzahl der Kanäle in Längsrichtung erstreckt, um so die länglichen Artikel über einen Teil ihrer Länge aufzunehmen; und dadurch, dass
das Dichtungselement Außenabmessungen aufweist, die größer sind als die Innenabmessungen der sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle, so dass ein länglicher Artikel, der in jenen Kanälen aufgenommen wird, das Dichtungselement verformen muss.
Die vorliegende Erfindung liefert nicht nur eine gute Dichtung, sondern führt ebenfalls die Funktion des Ergreifens des länglichen Artikels mit Bezugnahme auf die Öffnung durch. Die Verformung des Dichtungselementes durch die länglichen Artikel bewirkt, dass das Dichtungselement zwischen den und um jene Artikel herum abdichtet.
Das erste und zweite Auflageelement sind vorzugsweise im wesentlichen miteinander identisch. Sie können ein zusammenhängendes Bauteil sein, wobei sie in diesem Fall miteinander durch ein Verbindungselement verbunden werden. Alternativ können das erste und das zweite Auflageelement separate Bauteile sein, die miteinander durch ein Verbindungselement verbunden werden, das mit einem von ihnen zusammenhängend sein kann.
Die Kanäle sind offen zum und erstrecken sich vom äußeren Umfang des Auflageelementes und können irgendeine gewünschte Gestalt oder Form annehmen, um so den länglichen Artikel aufzunehmen, bei dem die Dichtung verwendet werden soll. Sie können beispielsweise im wesentlichen U- oder V-förmige Kanäle sein. Für die Aufnahme eines beliebigen Verbindungselementes kann das oder jedes Auflageelement mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Wand versehen sein, vorzugsweise mittig vom Auflageelement und parallel zu seiner Längsachse.
Das oder jedes Auflageelement kann aus irgendeinem geeigneten Material gebildet werden, und es kann der Beschaffenheit nach elastomer oder starr sein. Das oder jedes Auflageelement kann beispielsweise aus Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Stahl, einem natürlich vorkommenden elastomeren Material, wie beispielsweise Kautschuk, oder einem Kunststoffmaterial gebildet werden, wie beispielsweise einem Polyamid, Polycarbonat oder Polyolefin, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen.
Das Dichtungselement nimmt vorzugsweise die Form eines im wesentlichen zylindrischen Blockes aus Dichtungsmasse an. Die Abmessungen des Dichtungsmasseblockes, insbesondere seine Querschnittsbreite, sollten mindestens so groß sein wie die entsprechende Abmessung des ersten und des zweiten Auflageelementes. Die Außenabmessungen des Dichtungsmasseblockes sind größer als die Innenabmessungen der sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle, so dass ein länglicher Artikel, der in jenen Kanälen liegt, die Dichtungsmasse verformen muss, damit der längliche Artikel nicht seitlich gebogen wird, sondern in einer geraden Linie liegt.
Das Dichtungselement kann im allgemeinen irgendeine geeignete Dichtungsmasse aufweisen. Eine besonders bevorzugte Dichtungsmasse ist eine Geldichtungsmasse. Die Geldichtungsmasse kann irgendein geeignetes Gel oder eine geloide Dichtungsmasse sein, wie beispielsweise Silikon-, Harnstoff- oder Urethangel. Es kann die Form einer flüssigen, gestreckten Polymerzusammensetzungs-Geldichtungsmasse annehmen, wobei das Polymer ein Elastomer oder ein Blockcopolymer mit relativ harten Blöcken und relativ elastomeren Blöcken aufweist. Beispiele für derartige Copolymere umfassen Styrol-Dien-Blockcopolymere oder Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymere. Die Streckungsmittelflüssigkeiten, die beim Gel eingesetzt werden, umfassen vorzugsweise Öle, wie beispielsweise natürlich vorkommende Kohlenwasserstofföle, synthetische Öle oder deren Mischungen. Bevorzugte Öle sind Mischungen von nichtaromatischen Paraffinen und Naphthenkohlenwasserstoffölen. Derartige Gele sind beim bisherigen Stand der Technik gut bekannt.
Das Verbindungselement kann irgendeine geeignete Form annehmen. Es kann beispielsweise die Form eines Stabes annehmen, der aus irgendwelchen Materialien geformt wird, die vorangehend mit Bezugnahme auf das erste und das zweite Auflageelement beschrieben wurden.
Um beim Aufnehmen der länglichen Artikel innerhalb der sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle des ersten und des zweiten Auflageelementes zu unterstützen, können zusätzliche Haltemittel bereitgestellt werden. Derartige Mittel können die Form von Riegelverpackungen und/oder Bändern oder Streifen annehmen. Kabelziehstreifen könnten beispielsweise um die länglichen Artikel gewickelt werden, entweder einzeln oder in Gruppen. Ein derartiger Ziehstreifen, der als ein axialer Zugstreifen bezeichnet wird, wird im WO 96/09670 offenbart. Derartige Streifen erhöhen die Fähigkeit der länglichen Artikel, wie beispielsweise der Kabel, axiale Kräfte auszuhalten, und vergrößern, wo es notwendig ist, die Abmessungen der länglichen Artikel, um sich an die Abmessungen der Öffnungen im Gehäuse anzupassen.
Weitere Dichtungsmasse kann um die länglichen Artikel und die mittlere Dichtungsmasse angeordnet werden, wenn erforderlich. Eine derartige weitere Dichtungsmasse könnte in der Form eines Bandes verwendet werden.
Die Dichtung der vorliegenden Erfindung weist eine breite Anwendung für das Abdichten von Gegenständen mit einer Öffnung auf. Sie kann beispielsweise als eine Kanaldichtung, eine Tülle oder „Durchführung" in einer Wand oder dem Querblech eines Autos oder eines anderen Fahrzeuges verwendet werden. Mehr bevorzugt kann sie für das Abdichten einer Öffnung in einem geschlossenen Behälter für das Aufnehmen optischer Faser- oder elektrischer Spleißungen oder Verbindungen verwendet werden. Ein derartiger Behälter kann mit Dichtungen entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung im vorinstallierten Zustand geliefert werden, oder die Dichtungen können separat angebracht und installiert werden, wenn sie verwendet werden. Die Dichtung ist besonders für das Abdichten um mehrere Kabel mit kleinem Durchmesser in einer Kabelöffnung eines Kabelspleißungsverschlusses geeignet.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein geschlossener Behälter für das Aufnehmen einer oder mehrerer Kabelspleißungen oder -verbindungen bereitgestellt, der eine Dichtung entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung aufweist.
Der Behälter der zweiten Erfindung kann ein Kabelspleißungsverschluss sein, wie beispielsweise der, der im WO 97/45904 beschrieben wird. Ein derartiger Behälter oder Kabelspleißungsverschluss enthält ein Gehäuse mit mindestens zwei Teilen oder Halbschalen, die miteinander verbunden werden können, oder die als separate Bauteile gebildet werden können, die zusammengebracht werden, um einen geschlossenen Behälter zu liefern. Zusätzlich zur Dichtung der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls ein Dichtungsmaterial bereitgestellt werden, das den Spalt zwischen dem Kabel und dem Gehäuse abdichtet, während es durch den geschlossenen Behälter gelangt. Ein derartiges Dichtungsmaterial ist vorzugsweise so, dass es bei Benutzung unter Druck kommt, beispielsweise durch Schließen der separaten Teile des Gehäuses oder durch andere Mittel, beispielsweise durch die Bereitstellung von beweglichen Teilen des Behälters. Der Behälter, und insbesondere sein Gehäuse, kann aus irgendeinem geeigneten Material geformt werden, wie beispielsweise jenen, die vorangehend für das erste und das zweite Auflageelement beschrieben wurden.
Die Begriffe längs und seitlich betreffen im allgemeinen eine Richtung im wesentlichen parallel und bzw. im wesentlichen senkrecht zu der Richtung, in der sich der längliche Artikel erstreckt.
Die vorliegende Erfindung ist gegenüber anderen bekannten Abdichtungsvorrichtungen vorteilhaft und einfacher zu benutzen, leichter herzustellen und zu installieren und liefert dennoch einen ausgezeichneten mechanischen und umweltbedingten Schutz, gleichzeitig wie sie einen wirksamen Schutz gegen Kräfte liefert, insbesondere axiale (in Längsrichtung verlaufende) Kräfte. Die Zugentlastung, die bei der vorliegenden Erfindung bewirkt wird, ist leichter zu erreichen als bei den konventionellen Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik, die das einzelne Umwickeln der Kabel mit Band erfordern, was zeitaufwendiger ist, während die Anzahl der einzelnen Kabel zunimmt. Die vorliegende Erfindung sichert ebenfalls, dass die Kabel separat, d.h., beabstandet, voneinander bleiben, damit der Dichtungsdruck der Dichtungsmasse gut zwischen den Kabeln übertragen werden kann.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie die gleiche durchgeführt werden kann, beziehen wir uns jetzt nur zum Zweck der Veranschaulichung auf die beigefügten Zeichnungen, die zeigen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer ersten Ausführung einer Dichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
1a und 1b perspektivische Darstellungen der Ausführung aus 1, wobei einige der Bauteile montiert sind;
2a bis 2d eine Reihe von perspektivischen Darstellungen, die mehrere Stufen bei der Montage der in 1 gezeigten Ausführung bei Benutzung zeigen;
3 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
4 einen Behälter entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung bei der in 1 und 2 oder 3 gezeigten Dichtung.
Die Dichtung 1, die in 1 gezeigt wird, weist zwei Auflageelemente 2a, 2b auf, die aus einem elastomeren Material, wie beispielsweise Kautschuk, oder einem starren Material, wie beispielsweise Polypropylen, gebildet werden. Die zwei Auflageelemente 2a, 2b werden seitlich voneinander verschoben, und zwischen ihnen ist ein Block der Dichtungsmasse 3 angeordnet. Das Miteinanderverbinden der zwei Auflageelemente 2a, 2b erfolgt durch einen Verbindungsstab 4 aus Polypropylen. Der Verbindungsstab ist ein runder zylindrischer Stab, der durch die runden zylindrischen Bohrlöcher 3a, 3b hindurchgeht, die in den Auflageelementen 2a, 2b vorhanden sind; der Verbindungsstab 4 ist mit einem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 6 versehen, der den Dichtungsmasseblock 3 durch Eingriff in ein axiales Bohrloch 7 aufnimmt, wie in 1a gezeigt wird.
Ein jedes der Auflageelemente 2a, 2b ist mit einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Kanälen 8a, 8b versehen, die radial um ihren zylindrischen Umfang angeordnet sind.
Wie in 2a gezeigt wird, können längliche Artikel, wie beispielsweise Faseroptikkabel 9, innerhalb der sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle 8a, 8b aufgenommen werden, um so im wesentlichen parallel zueinander zu liegen. Die Abmessungen des Dichtungsmasseblockes 3 sind so, dass, um die Kabel 9 innerhalb der entsprechenden Kanäle 8a, 8b aufzunehmen, die Dichtungsmasse durch die Kabel zusammengequetscht werden muss und, indem das geschieht, um mindestens einen Teil der Kabel herum gedrückt wird, um so zwischen ihnen abzudichten.
Als zusätzliches Sicherungsmittel können Riegelverpackungen 10 um die Kabel gewickelt werden, die auf der Dichtung 1 positioniert sind, wie in 2b gezeigt wird. Um eine zusätzliche Festigkeit gegen axiale Kräfte zu bewirken, kann ebenfalls ein axialer Zugstreifen 11 um die Kabelbündel herumgewickelt werden, die auf der Dichtung positioniert sind, wie in 2c gezeigt wird. Damit Öffnungen oder Schlitze mit großem Durchmesser aufgenommen werden können, kann zusätzliches Dichtungsmaterial, wie beispielsweise ein Gelband 12, um den verformten Dichtungsmasseblock 3 gewickelt werden.
Bei der zweiten Ausführung, die in 3 gezeigt wird, werden eher als dass das erste und das zweite Auflageelement separate Bauteile sind, die durch einen separaten Verbindungsstab miteinander verbunden werden, das erste 13 und das zweite Auflageelement 14 als ein zusammenhängendes Bauteil mit einem sich dazwischen erstreckenden zusammenhängenden Verbindungsstab 15 gebildet. Ein derartiges zusammenhängendes Bauteil wird vorteilhafterweise aus einem starren Material gebildet, wie beispielsweise Polypropylen.
Die Dichtung der vorliegenden Erfindung, einschließlich der vorangehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführung, wird als eine Kabeldichtung für das Abdichten um mehrere Kabel mit kleinem Durchmesser in einer Kabelöffnung eines Kabelspleißungsverschlusses verwendet. Ein derartiger Kabelspleißungsverschluss 16 wird in 4 gezeigt. Der Verschluss 16 wird aus zwei separaten Gehäuseteilen 17a, 17b gebildet, die zusammenpassen, um einen geschlossenen Behälter zu bilden. Das Ende 18 des Verschlusses weist Kabelöffnungen 19 auf, die durch Zusammenpassen der zwei Gehäuseteile 17a, 17b gebildet werden, die mit U-förmigen Aussparungen in der Stirnwand 18 versehen sind. Eine in Längsrichtung beabstandete Wand 20 definiert mit der Stirnwand 18 einen Hohlraum 21. Die Dichtung wird in eine der Kabelöffnungen 19 passen, so dass der mittlere Dichtungsmasseblock 3 innerhalb des Hohlraumes 15 aufgenommen wird, und die Auflageelemente 2a, 2b oder 13, 14 und der axiale Zugstreifen 11, wo vorhanden, verriegeln sich mit den profilierten Innenflächen der Wände 20.

Claims

Dichtung (1) für das Abdichten einer Öffnung in einem Gegenstand, wobei sich durch die Öffnung mindestens ein länglicher Artikel (9) erstreckt, wobei die Dichtung aufweist: • ein erstes Auflageelement (2a) mit einer Vielzahl von Kanälen (8a) auf seinem Umfang, die so angepaßt sind, daß sie einen länglichen Artikel aufnehmen; • ein zweites Auflageelement (2b), das bei Benutzung in Längsrichtung vom ersten Auflageelement beabstandet ist, wobei das zweite Auflageelement eine Vielzahl von Kanälen (8b) auf seinem Umfang aufweist, die jenen des ersten Auflageelementes entsprechen; • ein Dichtungselement (3), das zwischen dem ersten und zweiten Auflageelement angeordnet ist; und • ein Verbindungselement (4) für das Verbinden des ersten Auflageelementes (2a), des zweiten Auflageelementes (2b) und des Dichtungselementes (3), dadurch gekennzeichnet, daß • die Auflageelemente (2a, 2b) einen im wesentlichen zylindrischen Körper aufweisen, wobei sich die Vielzahl der Kanäle (8a, 8b) in Längsrichtung erstreckt, um so die länglichen Artikel (9) über einen Teil ihrer Länge aufzunehmen; und dadurch, daß • das Dichtungselement (3) Außenabmessungen aufweist, die größer sind als die Innenabmessungen der sich in Längsrichtung erstreckenden Kanäle (8a, 8b), so daß ein länglicher Artikel (9), der in jenen Kanälen aufgenommen wird, das Dichtungselement (3) verformen muß.
Dichtung nach Anspruch 1, bei der das Dichtungselement (3) eine Geldichtungsmasse aufweist.
Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Verbindungselement (4) mit einem Abschnitt (6) mit vergrößertem Durchmesser für das Aufnehmen des Dichtungselementes (3) versehen ist.
Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Verbindungselement (4) mit dem ersten Auflageelement (2a) zusammenhängend ist.
Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Verbindungselement (4) mit dem zweiten Auflageelement (2b) zusammenhängend ist.
Dichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der das Verbindungselement (4) aus einem starren Material gebildet wird, vorzugsweise Polypropylen.
Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem mindestens eine Riegelverpackung (10) für das Positionieren der länglichen Artikel (9) aufweist.
Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem mindestens einen Zugstreifen (11) für das Bewirken einer axialen Zugentlastung aufweist.
Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem mindestens ein Gelband (12) für das Abdichten um das Dichtungselement (3) herum aufweist.
Verschluß (16) für das Aufnehmen einer oder mehrerer Kabelspleißungen oder -verbindungen, wobei der Verschluß zwei Gehäuseteile (17a, 17b) aufweist, die zusammenpassen, um einen geschlossenen Behälter mit mindestens einer Öffnung (19) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (19) eine Dichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufnimmt.