DE3728009A1

DE3728009A1 - Abdichtungsvorrichtung fuer wanddurchfuehrungen

Info

Publication number: DE3728009A1
Application number: DE19873728009
Authority: DE
Inventors: Uwe Paulmann; Bruno Buehlmann
Original assignee: Cellpack AG
Current assignee: Cellpack AG
Priority date: 1987-08-01
Filing date: 1987-08-22
Publication date: 1989-02-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für Wanddurchführungen, insbesondere von Kabeln und Rohren, mit mindestens einem Dichtungskörper, der sich längs des Außen umfangs des Durchführungskörpers und längs des Innenumfangs einer diesen aufnehmenden Wandausnehmung erstreckt.

Durchführungsabdichtungen dieser Art sind als handelsüblich bekannt, z. B. in Form eines mit einer Drahtwendel armierten Schrumpfschlauches, der einerseits das durchzuführende Kabel oder Rohr mit Radialabstand umgibt und andererseits mittels einer Zementfüllung in der Wandausnehmung dichtend befestigt wird. Die beiderseits der Wand vorstehenden Endabschnitte des Schlauches sind ohne Drahtwendelarmierung und werden durch Heißschrumpfen zur dichtenden Anlage am Außenumfang des Kabels oder Rohres gebracht.

Derartige Vorrichtungen erfüllen zwar ihre Dichtfunktion bei nicht zu hohen Differenzdrücken und nicht zu starkem Wasser anfall im allgemeinen zufriedenstellend, sofern die Zement füllung sorgfältig eingebracht und das Heißschrumpfen der Schlauchenden bis zu einer ausreichenden Anpressung am Außenumfang des Durchführungskörpers durchgeführt wird. Der Einbau der Abdichtung ist jedoch arbeitsintensiv und stellt an die Sorgfalt bei der Ausführung relativ hohe Anforderungen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Abdich tungsvorrichtung, die sich bei vergleichsweise einfachem und arbeitssparenden Einbau durch hohe Zuverlässigkeit aus zeichnet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe bestimmt sich bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die danach vorgesehene Anordnung eines expansionsfähigen Dichtungs-Hohlkörpers ermöglicht auf einfache Weise die erforderliche Anpressung der Dichtflächen und eine weitgehende Anpassung an unterschiedliche Abmessungen des Durchführungskörpers und der Wandausnehmung. Die flexible Wandung begünstigt dabei einen zuverlässigen Formschluß.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Dichtungs-Hohlkörper mit einer Füllvorrichtung zum Einbringen oder Aktivieren eines diesen Hohlkörper expandierenden Füllmediums versehen. Dadurch gestaltet sich der Einbau der Vorrichtung vorteilhaft einfach sowie relativ unkritisch hinsichtlich der aufzuwendenden Arbeitsgenauigkeit zur Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung.

Mit besonderem Vorteil wird eine Füllvorrichtung zum Einbringen eines Schaumstoffes in den Dichtungs-Hohlkörper vorgesehen. Dies ermöglicht langfristig die Aufrechterhaltung des Formschlusses zwischen Durchführungskörper und Wandausnehmung bei nur geringen Anforderungen hinsichtlich Dichtheit des Hohlkörpers oder sogar unabhängig von derselben. Zweckmäßig wird dabei ein expansionsfähiger Schaumstoff verwendet, der mit geringem Aufwand die Einstellung vergleichsweise hoher Anpreßdrücke erlaubt.

Elastizität, Festigkeit und Dichte des Füllmediums erlauben in Anbetracht der großen Vielfalt verfügbarer Materialien eine optimale Berücksichtigung der Bedingungen des jeweiligen Anwendungsfalles. So kommt für besondere Festigkeitsanforderungen und eine etwa erwünschte, im wesentlichen starre Fixierung des Durchführungskörpers formsteif aushärtende Schaumstoffe hoher Dichte in Betracht, während im Falle verlangter Unempfindlichkeit gegen Lage- und etwaige langfristige Formänderungen des Durchführungskörpers oder der Wandausnehmung bzw. einer etwa vorhandenen Auskleidung derselben eine elastisch aushärtende und gegebenenfalls kompressible, d. h. druckhaltende Schaumstoffeinstellung zu wählen ist.

Den Vorteil besonders bequemer und unproblematischer Handhabung bietet in diesem Zusammenhang eine Weiterbildung der Erfindung, derzufolge die Füllvorrichtung eine reaktionsfertig vorbereitete und zum Einsatzzeitpunkt durch an sich bekannte Maßnahmen, wie Komponentenvermischung, Aktivatorinjektion, Wärmezufuhr oder anderes zur Aushärtung zu bringende Schaumbildnerfüllung aufweist. Insbesondere ergeben sich einfach Vorrichtungsvarianten mit nur wenigen gesonderten Bauteilen, deren Handhabung im wesentlichen ohne Werkzeuge auskommt, wenn die Schaumbildnerfüllung in den Aufbau der Abdichtungsvorrichtung integriert, zweckmäßig innerhalb des Dichtungs-Hohlkörpers angeordnet wird.

Zufolge einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Dichtungs-Hohlkörper einerseits und dem Durchführungskörper bzw. der Wandausnehmung andererseits ein Haftelement oder mehrere derselben zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen. Als Haftelement kommt z. B. eine Klebstoffschicht auf der betreffenden Hohlkörperoberfläche in Betracht, die vor Gebrauch durch ein Hüll- oder Abdeckelement geschützt ist und in einem klebfähigen bzw. aushärtungsfähigen Zustand gehalten wird. Durch geeignete Auswahl aus der großen Vielfalt verfügbarer Materialien kann ein solches Haftelement ferner als voluminöses, weichplastisches oder weich elastisches, gegebenenfalls auch durch Komponentenmischung oder Aktivierung - wie z. B. Luft-, Feuchte- oder Wäreein wirkung - aushärtbares Verbindungs- und Dichtungsglied ausgestaltet werden. Auf diese Weise ergibt sich bei einfacher Handhabung eine zuverlässige Dichtverbindung zwischen Durchführungskörper, Hohlkörper und Wandausnehmung. Besondere Vorteile hinsichtlich einfacher Handhabung bietet dabei eine Weiterbildung dahin, daß das Haftelement mit einer durch Expansion des Dichtungs-Hohlkörpers zerstörbaren Reißhülle versehen ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungs beispielen erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung im Ausgangszustand,

Fig. 2 eine Kabeldurchführung, ebenfalls im Axialschnitt, mit einer Abdichtungsvorrichtung nach Fig. 1 im Einbauzustand,

Fig. 3a und Fig. 3b eine Kabeldurchführung mit einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung im Ausgangs- bzw. Einbauzustand,

Fig. 4 eine perspektivische Teil-Schnittdarstellung einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung im Ausgangszustand,

Fig. 5 einen Querschnitt der Abdichtungsvorrichtung nach Fig. 4, angebracht auf einem im Ausschnitt gezeigten Durchführungskörper, in einem Einbau-Zwischenstadium,

Fig. 6 einen Axialschnitt einer Durchführung mit Abdichtungsvorrichtung nach Fig. 4 bzw. 5 im End-Einbauzustand,

Fig. 7 einen Axialschnitt einer Durchführung mit weiterer Abwandlung der erfindungsgemäßen Abdichtungs vorrichtung im Einbauzustand und

Fig. 8 eine Axialsicht der Durchführung mit Abdichtungs vorrichtung nach Fig. 7.

Die in Fig. 1 gezeigte Abdichtungsvorrichtung umfaßt einen ringschlauchförmigen Dichtungs-Hohlkörper 10 aus weich elastisch oder weichplastisch verformbarer Folie. Dieser Hohlkörper besteht herstellungstechnisch vorteilhaft aus zwei koaxialen Folien-Schlauchabschnitten 10 a und 10 b, die an beiderends angeordneten Randabschnitten 10 c durch übliche Kleb- oder Schweißtechnik miteinander verbunden sind. Im Ausgangszustand gemäß Fig. 1 hat der Hohlkörper eine axial gestreckte, schlauchartige Form, wobei der Hohlraum eine geringe radiale Dicke und daher ein geringes Volumen aufweist. Der Hohlraum ist daher durch Aufweiten in Radialrichtung in seinem Volumen expansionsfähig. Es ist darauf hinzuweisen, daß diese Expansionsfähigkeit demgemäß grundsätzlich nicht an eine wesentliche Dehnbarkeit, d. h. eine Verformbarkeit durch Zugspannungen in den Hohlkörper wandungen gebunden ist. Eine solche Dehnbarkeit kann jedoch - insbesondere für größere Expansionsgrade - vorteilhaft sein. In diesem Fall ist entsprechend weich-elastisch oder weich plastisch dehnbares, z. B. gummiartig verformbares Folien material vorzusehen.

Für die Expansion des Dichtungs-Hohlkörpers ist im Beispiel eine Füllvorrichtung in Form eines Schlauchanschlusses 11 mit Rückschlagventil 12 zum Einbringen eines z. B. gasförmigen Füllmediums vorgesehen. Diese Elemente sind in geeigneter Form an sich bekannt und bedürfen keiner näheren Darstellung.

Gegebenenfalls kann als Alternative eine im Hohlkörper angeordnete Brechkapsel 11 a oder mehrere derselben vorgesehen werden. Diese Kapsel ist mit einem Druckgas oder einer - z. B. unter Wärme- oder Reaktionswirkung - gasentwickelnden Substanz gefüllt und wird in der Einbaulage durch einfache Maßnahmen, z. B. durch Aufbringen von Druckkräften von Hand oder mittels eines geeigneten, etwa zangenartigen Werkzeugs, geöffnet, so daß die Expansion durch Eintritt des Füll medium in den Hohlraum eintritt.

Gegebenenfalls kann übrigens eine solche Brechkapsel vorteilhaft auch in Verbindung mit einer Füllvorrichtung vorgesehen werden, die einen äußeren Zuführanschluß aufweist.

An der Innen- und Außenseite des Dichtungs-Hohlkörpers 10 ist je ein voluminöses Haftelement H angeordnet, das aus einer Kleb- und Dichtmasse KD sowie einer äußeren, mit der Hohlkörperwandung lösbar verbundenen Folienhülle 13 besteht. Letztere ist mit frei vorstehenden Handhabungsabschnitten 14 versehen, die vor Gebrauch das Abreißen der Folienhüllen auf einfache Weise ermöglichen.

Fig. 2 zeigt den Einbauzustand der Abdichtungsvorrichtung, wobei der Dichtungs-Hohlkörper 10 in den Hohlraum zwischen einem Kabel K als Durchführungskörper und der etwa zylin drischen Oberfläche einer Wandausnehmung W angeordnet ist und in dem dargestellten Expansionszustand die Kleb- und Dicht masse KD der Haftelemente in eine innige, formschlüssige Verbindung mit der Wandausnehmungsoberfläche gebracht hat. Durch entsprechende Bemessung der Haftelemente können gegebenenfalls auch stärkere Abweichungen der Wandausnehmung von der Zylinderform zuverlässig dichtend ausgeglichen werden.

Es ist noch anzumerken, daß nach Herstellung einer festen Dichtverbindung zwischen Hohlkörper und Wandausnehmung durch Aushärten der Kleb- und Dichtmasse eine längerfristige Dichtheit des Hohlkörpers gegen Austritt des Füllmediums nicht mehr erforderlich ist, sofern eine solche Dichtheit nicht wegen des Abschlusses der Räume beiderseits der Durchführung erwünscht ist. Wie in Fig. 2 strichliert angedeutet, erfüllt nämlich die Hohlkörperwandung auch in nicht mehr gespanntem Zustand grundsätzlich ihre Dichtfunktion zwischen den genannten Räumen.

Auch bei der Ausführung nach den Fig. 3a und 3b ist ein Dichtungs-Hohlkörper 20 als dem Durchmesser des Durch führungskörpers K und der Wandausnehmung W angepaßter Ringkörper ausgebildet. Dieser Ringkörper besteht jedoch in herstellungstechnisch vorteilhafter Weise aus zwei ringförmigen, sich im wesentlichen zueinander parallel erstreckenden Flachfolienabschnitten, die durch einfach herzustellende, jeweils in einer Ebene verlaufende Schweiß nähte miteinander verbunden sind. Ferner sind mehrere, jeweils paarweise beiderseits der radialen Mittelebene angeordnete und ebenfalls paarweise der radial inneren bzw. äußeren Dichtzone zugeordnete Haftelemente H 1 bis H 4 nach Art von Fig. 1 vorgesehen. Eine Füllvorrichtung 21 ist als äußerer Schlauchanschluß mit Rückschlagventil ähnlich Fig. 1, jedoch für die Zuführung eines schaumbildenden Füll mediums S vorgesehen, das in der aus Fig. 3b ersichtlichen Weise die Expansion des Dichtungs-Hohlkörpers 20 mit Anpressung der Haftelemente an die gegenüberliegenden Oberflächen bewirkt.

Die Haftelemente sind mit einer durch Expansion des Dichtungs-Hohlkörpers zerstörbaren Reißhülle RH versehen, die ebenfalls als im Herstellungszustand ebene Flachfolien- Ringabschnitte ausgebildet und durch entsprechend ebene Nähte mit der Hohlkörperwandung verbunden sind. Im Expansions zustand gemäß Fig. 3b wird die Kleb- und Dichtmasse der Haftelemente durch die Zerstörung der Reißhülle selbsttätig freigesetzt. Dadurch entfällt eine besondere Handhabung zum Entfernen einer Schutzhülle.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 ist ein Dichtungs-Hohl körper 30 als annähernd geradliniger, an beiden Enden abgedichteter Schlauchkörper ausgebildet, der im Einbau zustand gemäß Fig. 6 wendelförmig und mit Überlappung in Umfangsrichtung auf dem Durchführungskörper angeordnet ist. Der Dichtungs-Hohlkörper besteht auch hier in vorteilhafter Weise aus durch eben verlaufende Nähte miteinander verbundenen Flachfolienabschnitten. Gleiches gilt für die Reißhüllen RH der auch hier vorgesehenen Haftelemente H und bezüglich der Verbindung derselben mit der Hohlkörper wandung. Das innere Haftelement ist mit einer die Montage erleichternden Haftschicht HS versehen, die im Ausgangs zustand durch eine Deckschicht DS geschützt wird.

Als Füllvorrichtung 31 ist hier eine aktivierbare Schaum bildnerfüllung vorgesehen, die innerhalb des Dichtungs-Hohl körpers angeordnet ist und aus zwei im Ausgangszustand durch eine Reißwandung RW voneinander getrennten Reaktions komponenten RK 1 und RK 2 besteht. Zur Einleitung der Expansion wird die Reißwandung durch Zug gemäß Pfeilen in Fig. 5 zerstört, so daß die Komponenten miteinander in Verbindung treten. Es genügt im allgemeinen die Zerstörung der Reiß wandung an nur einer Stelle, da die anschließend einsetzende Reaktion und Expansion die weitere Auftrennung der Reiß wandung bewirkt.

Bei der Ausführung nach Fig. 7 und 8 sind zwei sich im Einbau zustand in Umfangsrichtung überlappende Dichtungs-Hohlkörper 40 vorgesehen, die bereits im Ausgangszustand eine ring sektorartige Form haben und damit die Montage erleichtern.

Für die beiden letztgenannten Ausführungen ist mittels ausreichender Bemessung der Kleb- und Dichtmasse KD der Haftelemente oder durch Einbringen zusätzlicher Dichtmasse D für eine Ausfüllung des Raumes zwischen den nebeneinander liegenden Hohlkörperabschnitten zu sorgen.

Claims

1. Abdichtungsvorrichtung für Wanddurchführungen von lang gestreckten Durchführungskörpern, insbesondere von Kabeln und Rohren, mit mindestens einem Dichtungskörper, der sich längs des Außenumfangs des Durchführungskörpers und längs des Innenumfangs einer diesen aufnehmenden Wand ausnehmung erstreckt, dadurch gekennnzeichnet, daß mindestens ein expansionsfähiger Dichtungs-Hohlkörper (10, 20, 30, 40) mit flexibler Wandung vorgesehen ist.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungs-Hohlkörper (10, 20, 30, 40) mit einer Füllvorrichtung (11, 21, 31) zum Einbringen oder Aktivieren eines den Hohlkörper expandierenden Füllmediums versehen ist.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllvorrichtung (21) zum Einbringen eines insbesondere expansionsfähigen Schaumstoffes (S) in den Dichtungs-Hohlkörper (20) vorgesehen ist.

4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllvorrichtung (31) eine aktivierbare Schaumbildnerfüllung (RK 1, RK 2) aufweist.

5. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumbildnerfüllung (RK 1, RK 2) innerhalb des Dichtungs-Hohlkörpers (30) angeordnet ist.

6. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllvorrichtung (31) eine Schaumbildnerfüllung mit zwei im Ausgangszustand durch eine Reißwandung (RW) getrennten Reaktionskomponenten aufweist.

7. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllvorrichtung (11) ein Druckgas-Ventilanschluß vorgesehen ist.

8. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllvorrichtung (11 a) mindestens eine mit einem Expansionsmittel gefüllte Brechkapsel aufweist.

9. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkapsel der Füllvorrichtung innerhalb des Dichtungs-Hohlkörpers (11) angeordnet ist.

10. Abdichtungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dichtungs-Hohlkörper (10, 20, 30, 40) einerseits und dem Durchführungskörper (K) und/oder der Wandausnehmung (W) andererseits mindestens ein Haftelement (H, H 1-H 4) zur Bildung einer stoffschlüssigen Verbindung mit der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen ist.

11. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftelement (H, H 1-H 4) mit einer wenigstens zeitweise weichplastisch verformbaren Kleb- und/oder Dichtmasse (KD) versehen ist.

12. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftelement mit einer durch Expansion des Dichtungs-Hohlkörpers zerstörbaren Reißhülle (RH) versehen ist.

13. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißhülle (RH) mit einer Haftschicht (HS) und einer vor Gebrauch zu entfernenden Deckschicht (DS) versehen ist.

14. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungs-Hohlkörper (20) als dem Durchmesser des Durchführungskörper (K) und/oder der Wandausnehmung (W) angepaßter Ringkörper ausgebildet ist.

15. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungs-Hohlkörper (30) als wenigstens annähernd geradliniger, an beiden Enden abgedichteter Schlauchkörper ausgebildet ist.

16. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchförmige Dichtungs- Hohlkörper (30) wendelförmig und mit Überlappung in Umfangsrichtung auf dem Durchführungskörper angeordnet ist.

17. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungs-Hohlkörper (20, 30) mindestens einen Flachfolienabschnitt mit wenigstens einer in einer Ebene verlaufenden Verbindungsnaht aufweist.

18. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißhülle (RH) mindestens einen Flachfolienabschnitt aufweist, der durch wenigstens eine in einer Ebene verlaufende Naht mit dem Dichtungs-Hohlkörper (20, 30) verbunden ist.