US4081879A | 1978-04-04 | |||
FR1252812A | 1961-02-03 | |||
DE1166567C | ||||
US3091795A | 1963-06-04 |
1. | l. elastisch hart eingestellten Kautschuk bestehende andere Teil (1.2) in eine Aussparung (5) des weich elastischen Teiles (1. |
2. | 1) greift und diesem Teil in der Aussparung (5) sowohl axial wie auch in der Umfangsflache einer,Aus¬ sparung (5) nach außen begrenzenden Ringschulter (6) radial anliegt. |
3. | Dichtkδrper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die beiden Dichtkörperteile (1.1, 1.2) aus einem ChloroprenKautschuk bestehen und das elastisch weich eingestellte Teil (1.1) eine ShoreHärte von maximal 55° oder weniger, das elastisch hart eingestellte Teil (1.2) von min¬ destens 60° oder mehr hat. |
4. | Dichtkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil (1.2) sich an der der Wandaußen¬ seite zugewandten Dichtkörperseite befindet und das elastisch weich eingestellte Teil (1.1) in¬ nerhalb der Wandδffnung liegt. |
5. | Dichtkδrper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß bei einem Dichtkörper (1) mit kegelig verlaufender Dichtfläche (4) das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil (1.2) auf der im Durchmesser größeren Seite des Dicht¬ körpers (1 ) angeordnet ist. |
6. | Dichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß im elastisch hart einge¬ stellten Dichtkörperteil (1.2) mit Flammschutz¬ mitteln gefüllte Hohlräume (8) vorgesehen sind, die über entlang der Trennfläche (9) verlaufende Kanäle (10) mit der Leitungsaufnahme (2) in Ver¬ bindung stehen. |
7. | Dichtkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Hohlräume (8) durch sich gegen das elastisch weich eingestellte Dichtkδrperteil (1.1) erstreckende Ringkragen (11) des elastisch hart eingestellten Teiles (1.2) vergrößert und im elastisch weich eingestellten Teil (1.1) Aufnah¬ men (12) für die Ringkragen (11) vorgesehen sind. |
8. | 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. |
9. | Dichtkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Kanäle (10) in eine die Leitungsaufnahme (2) umschließende Ringnut (14) münden, von der andernends geschlossene Axialnuten (15) in der Umfangsflache der Leitungs¬ aufnahme (2) im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil (1.2) ausgehen. |
Die Erfindung betrifft einen Dichtkörper für eine Durchführung für mindestens eine Leitung, insbeson¬ dere ein elektrisches Kabel, durch eine Wandöffnung, wobei der zumindest teilweise elastische Dichtkörper den Leerraum zwischen der Leitung und der Laibung der Wandδffnung ausfüllt, eine dem Leitungsquerschnitt entsprechende Leitungsaufnahme bildet und durch Ver- pressen in der Wandöffnung einerseits gegen die Lei¬ tung, andererseits gegen die Laibung 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 Brandabschnitt¬ zonen feuerbeständig abgeschottet werden. Außer einer möglichst langen Feuerwiderstandsdauer sollen die Durchführung und der Dichtkörper auch die Eigen¬ schaft 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 Feuerwiderstands¬ dauer Flammschutzmittel, Blähmittel und dergl. bei-
gefügt sind. Jedoch führt die Beimischung dieser Zu¬ sätze zu sehr starken Beeinträchtigungen der techni¬ schen Werte der Kautschukmischung. Insbesondere er¬ gibt sich eine elastisch sehr harte Einstellung des Kautschuks, und zwar schon bei vergleichsweise nur geringen Zusatzmengen. Werden daher der Kautschuk¬ mischung die Zusätze in einer im Hinblick auf die Feuerwiderstandsdauer an sich gewünschten Menge zuge¬ geben, so wird dadurch der Dichtkörper in der Regel elastisch so hart, daß er keine ausreichende Abdich¬ tung gegen Wasser, Gas und Rauch mehr ermöglicht, da hierfür ein elastisch möglichst weich eingestellter Kautschuk erforderlich ist, damit sich der Dichtkör¬ per beim Verpressen in der Wandöffnung dichtschlies- send an die Leitung bzw. die Laibung der Wandδffnung anlegen kann. Mit derartigen Zusätzen versehene Kaut¬ schukmischungen sind im übrigen teuer, da die Einar¬ beitung der Zusätze in die Kautschukmischung verfah¬ renstechnisch erheblichen Aufwand erfordert, was zu hohen Preisen für derartige Kautschuk-Spezialmischun- gen führt. Schließlich erfordern solche bezüglich ihrer Abmessungen in der Regel verhältnismäßig dick¬ wandigen Dichtkδrper lange Vulkanisationszeiten, so daß die Formen, in welchen die Dichtkδrper vulkani¬ siert werden, entsprechend lange belegt sind, was eben¬ falls ihre Herstellung verteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dicht¬ körper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für 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 Dichtfähigkeit des Dichtkδrpers nicht beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Dichtkδrper aus zwei im wesentlichen quer zur Achse der Wandöffnung voneinander getrennten und in der Trennfläche formschlüssig zusammengesetzten Tei¬ len besteht, von welchen das aus einem elastisch weich eingestellten Kautschuk (ohne oder mit nur ge¬ ringen 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 Umfangsfläche einer die Aussparung nach außen begrenzenden Ringschulter radial anliegt. In bevor¬ zugter Ausführungsform bestehen die beiden Dichtkör¬ perteile aus einem Chloropren-Kautschuk, wobei das elastisch weich eingestellte Teil eine Shore-Härte von maximal 55° oder weniger, das elastisch hart ein¬ gestellte Teil eine Shore-Härte von mindestens 60° oder mehr hat. Dabei ist im übrigen die Anordnung so getroffen, daß das elastisch hart eingestellte Dicht¬ körperteil sich an der der Wandaußenseite zugewandten Dichtkörperseite befindet und das elastisch weich ein¬ gestellte Teil innerhalb der Wandδffnung liegt. Dies bedeutet bei einem Dichtkörper mit kegelig verlaufen¬ der Dichtfläche, der also mit der Richtung der Kegel¬ verjüngung voran in die Wandöffnung verpreßt wird, daß der elastisch hart eingestellte Dichtkörper auf der im Durchmesser größeren Seite des Dichtkδrpers angeordnet ist.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß nur noch für einen Teil des Dichtkδrpers, nämlich den elastisch
hart eingestellten Teil die sehr teure Kautschuk- Spezialmischung benötigt wird, während das andere, die Dichtfläche und in ausreichender axialer Länge auch die Leitungsaufnahmen aufweisende Teil aus einer normalen, wesentlich billigeren Gummimischung besteht, die elastisch so weich ist, daß sie beim Verpressen des Dichtkörpers in der Wandδffnung die einwandfreie Abdichtung gegenüber der Leitung einer¬ seits und der Laibung der Wandöffnung andererseits gewährleistet. Dieses elastisch weich eingestellte Teil des Dichtkδrpers 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 erfül¬ len hat, kann daher elastisch hart und entsprechend hoch mit Zusätzen angereichert sein, welche die ge¬ wünschte Feuerwiderstandsdauer ermöglichen. Gleich¬ zeitig aber erfüllt dieses elastisch hart eingestell¬ te Teil die Funktion einer mechanischen Stabilisie¬ rung 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 einge¬ stellten Teiles ist nicht etwa nur nach Festigkeits¬ gesichtspunkten, sondern vor allem auch nach der ge¬ wünschten Feuerwiderstandsdauer zu wählen. Im Brand¬ fall 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 je¬ weils gewünschten Feuerwiderstandsdauer tatsächlich stattfindet. Eine darüber hinausgehende Dicke des elastisch hart eingestellten Teiles ist unter dem Ge¬ sichtspunkt des Feuerschutzes sinnlos und würde den Dichtkörper wegen der dann erforderlichen größeren
Menge der teuren Kautschuk-Spezialmischung nur unnö¬ tig 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 Dichtkörpeim sonst regelmäßig am Kabel¬ austritt 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 die¬ sem sich aufbauenden Innendruck im Kabel aber nicht ausreichend nachgeben können und daher an der Aus¬ trittsmündung 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 Kabelauf¬ nahme dem wachsenden Innendruck des Kabels elastisch nachgeben und sich der Kabelerweiterung anpassen, so daß scharfe Scherwirkungen auf den Kabelmantel ver¬ mieden werden. Ein weiterer, besonders für die Her¬ stellung wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dichtkörpers ist darin zu sehen, daß seine beiden Tei¬ le getrennt voneinander ausvulkanisiert werden und da¬ bei wegen ihrer geringeren Wandstärken eine erheblich geringere Vulkanisationszeit als ein einstückiger und entsprechend dickerwandiger Dichtkδrper benötigen.
Die Feuerwiderstandsdauer des erfindungsgemäßen Dicht¬ körpers kann im übrigen noch dadurch wesentlich ver-
bessert werden, daß im elastisch hart eingestellten Dichtkörperteil mit Flammschutzmitteln gefüllte Hohl¬ räume vorgesehen sind, die über entlang der Trenn¬ fläche verlaufende Kanäle mit der Le ungs ufnähme in Verbindung stehen. Die Flammschutzmittel werden erst nach vollständiger Fertigstellung und Ausvul¬ kanisierung des elastisch hart eingestellten Dicht¬ kδrpers in dessen Hohlräume eingefüllt, so daß ein vorzeitiger thermischer Abbau dieser Flammschutzmit¬ tel 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 be¬ grenzt ist. Darüber hinaus können durch die Art der Anordnung und Ausbildung dieser Hohlräume die Flamm¬ schutzmittel gezielt und bereichsweise sehr konzen¬ triert an die im Brandfall besonders kritischen Stel¬ len der Durchführung zur Wirkung kommen, nämlich durch die Kanäle hindurch unmittelbar in den ther¬ misch 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 er¬ streckende Ringkragen des elastisch hart eingestell¬ ten Teiles vergrößert und im elastisch weich einge¬ stellten Teil Aufnahmen für die Ringkragen vorgesehen sind. In den Ringkragen können sich die Hohlräume mit den Kanälen verbindende Öffnungen befinden. Weiter empfiehlt es sich, daß die Kanäle in eine die Lei¬ tungsaufnahme umschließende Ringnut münden, von der andernends geschlossene Axialnuten in der Umfangs- fl che der Leitungsaufnähme im elastisch hart ein¬ gestellten Dichtkδrperteil 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, feuererstik- kend und -hemmend wirkenden Zersetzungsprodukte in der Leitungsaufnahme über den Leitungsumfang und die Länge der Leitungsaufnähme verteilen und dadurch un¬ mittelbar 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 Dichtkδrper nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III - III durch den
Dichtkörper nach Fig. 1 in voneinander getrenn¬ tem Zustand der beiden Dichtkörperteile,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Dichtkörpers in einer der Fig. 1 entspre¬ chenden Darstellung,
Fig. 5 einen Schnitt in Richtung V - V durch den Dicht¬ körper nach Fig. 5, und
Fig. 6 einen Schnitt in Richtung VI - VI durch den Dichtkδrper nach Fig. 4 in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung.
Die Dichtkδrper 1 sind Teil einer im übrigen nicht dargestellten Durchführung für elektrische Kabel durch
eine ebenfalls nicht dargestellte Wandδffnung, wobei der Dichtkδrper 1 den Leerraum zwischen der Leitung und der Laibung der Wandöffnung ausfüllt. Im Ausfüh¬ rungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 besitzt der Dicht¬ kδrper 1 eine Leitungsaufnahme 2 für nur eine einzige Leitung, im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 dagegen insgesamt drei Leitungsaufnahmen 2. Diese Lei¬ tungsaufnahmen 2 sind dem jeweiligen Leitungsquerschnitt angepaßt, so daß der Dichtkδrper 1 beim Verpressen in der Wandöffnung einerseits gegen die Leitungen, anderer¬ seits gegen die Laibung der Wandδffnung elastisch ab¬ dichtet.
In allen gezeigten Ausführungsbeispielen besteht der Dichtkörper 1 aus zwei im wesentlichen quer zur Achse der Wandöffnung, in der Zeichnung also quer zur Achse 3 der Dichtkδrper 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 Wandδffnung anliegende Dichtfläche 4. Das andere Teil 1.2 besteht aus einem durch Zugabe von Flammschutzmitteln und dergl. elastisch hart ein¬ gestellten 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 Ring¬ schulter 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 Ring¬ schulter 6 und der Dichtfläche 4 verbleibende Ring¬ teil 7 beim Verpressen inder Wandöffnung radial nach
innen ausweichen kann. Gleichzeitig nimmt das elastisch hart eingestellte Teil 1.2 in axialer Richtung über die I)urchführung bestehende Druckdifferenzen mechanisch auf, so daß sich das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 unter der Wirkung solcher Druckdifferenzen nicht durchwölben kann. Im Ergebnis erfüllt das elastisch weich eingestellte Teil 1.1 die Dichtfunktion gegen¬ über den Leitungen einerseits und der Laibung der Wand¬ öffnung andererseits, das elastisch hart eingestellte Teil 1.2 dagegen die Funktionen der mechanischen Sta¬ bilisierung und des Feuerschutzes bzw. der Feuerhemmung.
Die beiden Dichtkörperteile 1.1, 1.2 können aus einem Chloropren-Kautschuk bestehen. Das elastisch weich ein¬ gestellte 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 Dichtkδrperteil 1.2 in Folge seiner Flamm¬ schutzmittelzusätze die feuerschützende und feuerhem¬ mende Wirkung erfüllen muß, befindet es sich an der der Wandaußenseite zugewandten Dichtkδrperseite, 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 Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispielen von Dichtkör¬ pern 1 mit kegelig verlaufender Dichtfläche 4 ist so¬ mit das elastisch hart eingestellte Dichtkörperteil 1 2 auf der im Durchmesser größeren Seite des Dicht¬ körpers 1 angeordnet.
Im übrigen zeigen die Ausführungsbeispiele den Fall, daß im elastisch hart eingestellten Dichtkδrperteil 1.2 mit selbst nicht dargestelltem Flammschutzmittel
gefüllte Hohlräume 8 vorgesehen sind, die über ent¬ lang der Trennfläche 9 verlaufende Kanäle 10 mit den Leitungsaufnahmen 2 in Verbindung stehen. Die Hohl¬ räume 8 sind durch sich gegen das elastisch weich ein¬ gestellte Dichtkörperteil 1.1 erstreckende Ringkragen
11 des elastisch hart eingestellten Teiles 1.2 ver¬ größert. Für diese Ringkragen 11 sind im elastisch weich eingestellten Teil 1.1 entsprechende Aufnahmen
12 vorgesehen. Zur Verbindung der Hohlräume 8 einer¬ seits und der Kanäle 10 andererseits dienen in den Ringkragen 11 befindliche Öffnungen 13. Im übrigen münden die Kanäle 10 in eine jeweils die Leitungs¬ aufnahmen 2 umschließende Ringnuten 14, von welchen andernends geschlossene Axialnuten 15 ausgehen, die sich in der Urafangs läche der Leitungaaufnahmen 2 im elastisch hart eingestellten Dichtkδrperteil 1.2 er¬ strecken, so daß die im Brandfall bei der Zersetzung der Flammschutzmittel entstehende Gase aus den Hohl¬ räumen 8 in die Leitungsaufnahmen 2 gelangen und sich über den Umfang der Leitungsaufnahmen verteilen können«