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Schiffskabeldurchführung Die Erfindung bezieht sich auf eins wasser-
und gasdichte Durchführung von elektrischen Kabeln oder ähnlichen stabförmigen Körpern
durch eine Wand oder ein Schott, z. B. ein wasserdichtes Schott eines Schiffes.
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Kabeldurchführungen mit topfförmigem Gehäuse, das mit einer Dichtungsmasse
gefüllt ist, und die vor oder in einem Schott oder Schiffsdeck angebracht sind,
sind bekannt. Die bekannten Durchführungen weisen jedoch mehrere Übelstände auf.
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In vielen Fällen wird eine Füllmasse verwendet, die bei höheren Temperaturen
mehr oder weniger flüssig wird, so daß ein Teil von ihr aus. dem Topf ausläuft und
die Durchführung nachher nicht mehr wasser-und gasdicht ist. Bei anderen bekannten
Einrichtungen werden Füllmassen verwendet, die zwar beständiger gegen Wärme sind,
jedoch bei höheren Temperaturen gleichfalls, wenn auch in geringerem Maße, auslaufen
oder austrocknen und schrumpfen, so daß Hohlräume oder Risse entstehen, und die
die Durchführung durchlässig für Wasser und Gase machen. Denn selbst wenn, das Ausmaß
des Schrumpfens oder die ausgelaufene Menge nur gering sind, so ist die Durchführung
wenigstens dann undicht, wenn an der einen Seite des Schotts oder Decks ein höherer
Druck auftritt, als an der anderen Seite. Im Falle eines Schadenfeuers an Bord sind
die Verhältnisse noch ungünstiger, weil dann die Füllmasse besonders stark leidet
und die Möglichkeit des Eindringenms von Wasser durch die Kabeldurchführung entsprechend
größer wird.
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Ziel der Erfindung ist, eins Kabeldurchführung zu schaffen, die auch
bei sehr großen Druckunterschieden an den beiden Seiten eines mit ihr versehenen
Schotts oder Decks nicht nur wasser- und gasdicht ist und bleibt, sondern die auch
dann noch wasserdicht ist, wenn sie durch ein Schadenfeuer an Bord starker Erwärmung
ausgesetzt war, und selbst dann noch, wenn die aus der Durchführung vorstehenden
Kabelteile durch das Feuer schwer gelitten haben oder gar völlig geschmolzen sein
sollten und wenn infolge der Hitze Teile der Füllmasse aus dem Durchführungsgehäuse
ausgetreten sein sollten. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer
wasser- und gasdichten Kabeldurchführung, bei der die Anzahl und Stärke der durchzuführenden
Kabel innerhalb gewisser Grenzen frei gewählt und auch noch nachträglich geändert
werden kann, so, daß eine einzige Ausführungsform des-Durchführungsgehäuses benutzt
werden kann, um Kabel unterschiedlicher Zahl und Stärke wasser- und gasdicht durch
ein Schott oder Deck hindurchzuführen. Noch ein weiterer Zweck der Erfindung ist
die Schaffung einer wasser- und gasdichten Kabeldurchführung, bei der die abdichtende
Füllmasse um so stärker zusammengepreßt wird; je größer der Druckunterschied beiderseits
des Schotts oder Decks ist und die außerdem in hohem Maße hitzebeständig ist, so
daß auch nach einem Schadenfeuer ein wasser- und gasdichter Abschluß aufrechterhalten
bleibt.
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Die Erfindung geht aus von bekannten wasser-und gasdichten Kabeldurchführungen
durch Schott-oder Außenwände eines Schiffes, deren metallisches, dicht mit der Durchführungswand
verbundenes Gehäuse einen in sich geschlossenen Mantel sowie, je eine Durchführungsöffnung
in Boden und Deckel aufweist, das das oder die Kabel mit allseitigem Abstand umgibt
und mit einer beiderseits von druckfesten, in Durchführungsrichtung in das Gehäuse
eingesetzten Platten abgedeckten abdichtenden Masse gefüllt und dessen Deckel durch
Schrauben gegen das Gehäuse verstellbar ist.
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Bei den bekannten Durchführungen dieser Art besteht das eigentliche
Dichtmittel aus ring- oder plattenförmigen Gummikörpern oder aus einer der bei Stopfbuchsen
üblichen mit Wachs od. dgl. getränkten Faserstoff-Füllungen, die den Raum zwischen
Kabel und Gehäusewand annähernd ausfüllen und zwischen die beiden druckfesten Platten
oder zwischen Gehäuseboden und Gehäusedeckel einerseits und je eine druckfeste Platte
eingelegt sind und beim Anziehen des Deckels gegen das Gehäuse in der Bewegungsrichtung
des Deckels unter Druck gesetzt werden, unter dem sie sich dicht gegen die Gehäusewand
einerseits und das oder die Kabel andererseits anlegen.
Abgesehen
davon, daß durch Druck elastisch verformbare Dichtungsmittel mit der muhen und oft
ungleichmäßigen Kabeloberfläche keineswegs immer eine zuverlässige und auch gegenüber
beträchtlichen Druckunterschieden zu beiden Seiten der Durchführung beständige Abdichtung
ergeben, sind sie gegenüber höheren Temperaturen empfindlich und versagen dann infolge
Verschmorens oder Verbrennens; plastische Dichtungsmassen und Tränkmittel dagegen
verlieren durch Wärme an Viskosität und laufen aus; meist sind sie auch brennbar.
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Auch ist bei den bekannten Durchführungen der Weg, um den die das
Dichtungsmittel zwischen sich einschließenden Platten einander genähert werden können,
begrenzt, so daß er zwar ein Zusammendrücken des in genügender Menge eingebrachten
Dichtungsmittels durch Anspannen des Gehäusedeckels erlaubt, es aber nicht gestattet,
daß mehr oder weniger starkem Schwund des Dichtungsmittels durch einseitig auf die
Durchführung wirkenden Wasser-oder Gasdruck die Platten weiter einander genähert
und das zwischen ihnen umschlossene Dichtungsmittel unter Druck gehalten oder gar
weiter kompimiert wird.
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Diese Nachteile von Kabeldurchführungen durch Außen- und Schonwände
von Schiffen der vorgenannten Art sind erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die
in Durchführungsrichtung in, das Gehäuse eingesetzten Platten aus druckfestem, hitzebeständigem
und wärmeisolierendem Stoff bestehen, jede von ihnen für sich kolbenartig im Gehäuse
verschiebbar ist und daß sie zwischen sich die Dichtungsmasse aufnehmen sowie für
jedes Kabel je eine diesem angepaßte Durchlaßöffnung aufweisen.
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Da nur die lose in. das Gehäuse eingesetzten Platten den Querschnitten
der einzelnen Kabel angepaßte Öffnungen aufweisen, genügt eine einzige Ausführungsform
für das Gehäuse, um Kabel unterschiedlicher Zahl und Stärke durchzuführen, während
infolge der Verschiebbarkeit der Dichtungsplatten innerhalb des Gehäuses einerseits
erreicht wird, daß die zwischen ihnen eingeschlossene knetbare Füllmasse durch Festschrauben
der Deckelbolzen unter Druck gesetzt und in die unvermeidlich vorhandenen Fugen
und Spalten gepreßt werden kann, daß aber anderseits beim Auftreten eines Druckunterschiedes
beiderseits des Schotts oder Decks sich die eine oder andere Dichtungsplatte kolbenartig
tiefer in das Gehäuse schiebt und dabei die Füllmasse weiter zusammenpreßt, so daß
auch dann eine gute und bleibende Abdichtung gewährleistet ist.
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Es ist nicht erforderlich, daß die Dichtungsplatten genau schließend
im Gehäuse geführt sind und die Kabel eng umschließen, da die knetbare Füllmasse
in etwa verbleibende Fugen hineingepreßt wird und diese verschließt. Durch sorgfältiges
Einfüllen der Dichtungsmasse um die Kabel herum und festes. Anziehen der Deckelschrauben
läßt sich stets eine zuverlässige Abdichtung erreichen.
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Damit die erfindungsgemäße Kabeldurchführung hitzebeständig und auch
nach einem Schadenfeuer noch wasser- und gasdicht ist, bestehen die Dichtungsplatten
aus einem druckfesten, wärmebeständigen und wärmeisolierenden Werkstoff, wie Asbestzement,
und als Füllmasse dient eine nicht nur knetbare, sondern auch in gewissem Maße elastische,
nicht erhärtende, hitzebeständige sowie wärmeisolierende und flammenlöschende Masse,
z. B. eine Kunststoffzusammensetzung, wie sie unter dem Namen »Genaleh« im Handel
ist. Die im Gehäuse gelegenen Kabelteile sind dann nahezu völlig von wärmeisolierendem
und nicht brennbarem bzw. flammenlöschendem Werkstoff umgeben sowie gegen Hitze
und Flammenwirkung geschützt, und die Durchführung ist auch nach einem Schadenfeuer
noch wasser- und gasdicht. Zwar ist es möglich, daß infolge starker Erwärmung die
Dichtungsmasse sich etwas ausdehnt und demzufolge Teile von ihr durch vorhandene
Fugen aus dem Gehäuse austreten, doch wenn die Masse sich abkühlt und - beispielsweise
infolge Wasserziehens des Schiffes durch das Wasser - ein Druck auf eine der Dichtungsplatte
ausgeübt wird, wird sich diese kolbenartig weiter in das Gehäuse hineinschieben,
die Masse wieder fest zusammenpressen, bis alle Fugen wieder gut abgedichtet sind.
Die Durchführung ist also trotz starker Wärmebeanspruchung wasser- und gasdicht.
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Es ist vorteilhaft, eine Mehrzahl von Kabeln. innerhalb der Durchführung
so anzuordnen, daß mehrere mit ihren Achsen in einer Ebene liegen und entsprechend
in den Druckplatten mehrere mit ihren Achsen in einer Ebene liegende Löcher vorzusehen
und die Platten in der Ebene der Lochachsen zu teilen. Dadurch ist es möglich, die
Dichtungsplatten auch nachträglich, d. h. nach Fertigstellung der Verlegearbeiten;
an Zahl und Querschnitt der Kabel anzupassen und in das Gehäuse einzubringen, z.
B. erst unmittelbar vor dem Ausfüllen des Gehäuses mit Dichtungsmasse. Man kann
also bis dahin. noch Anzahl und Art der durch das Gehäuse hindurchgehenden Kabel
ändern.
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Die Öffnung im Deckel ist vorteilhaft an dessen Außenseite von einem
kragenförmigen Schutzrand umgeben, der die Kabel an der Einführungsstelle gegen
Beschädigung schützt und Wärmeeinflüsse von den innerhalb des Kragens liegenden
Kabelteilen sowie der hinter der Einfuhröffnung liegenden Dichtungsplatte fernhält.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele
schematisch dargestellt sind, näher beschrieben. ES zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt
entlang der Linie I-I der in Abb. 2 in Stirnansicht dargestellten Durchführung mit
zwei in Seitenansicht erkennbaren Kabeln, Abb. 2 eine Stirnansicht der Durchführung
nach Abb.1, und: zwar gegen den Deckel gesehen, durch den drei Kabel hindurchgeführt
sind, Abb. 3 einen Querschnitt durch die Durchführung entlang der Linie III-HI in
Abb. 1, und zwar ohne Füllmasse, Abb. 4 einen Längsschnitt entsprechend Abb.. 1,
wobei jedoch die neben dem Gehäuseboden angeordnete Dichtungsplatte 6 nach innen
verschoben ist, z. B. infolge Wasserdrucks, der an der der Durchführung abgewandten
Seite eines wasserdichten Schotts in Richtung der Pfeile D wirkt, Abb. 5 eine Ansicht
der Durchführung nach Abb.1, gegen die schmale Seite gesehen, Abb. 6 eine abgewandelte
Anbringungsweise der Durchführung in einem Schott, Abb. 7 eine Dichtungsplatte,
die entsprechend der vorzugsweise angewandten Ausführungsform zweigeteilt ist.
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Der Mantel 1 des Durchführungsgehäuses hat die Form eines flachen
Rohres mit über seine Länge gleichmäßigem Querschnitt gemäß Abb. 3 und kann aus
Blech, z. B. Stahlblech, zusammengeschweißt sein. In diesen Mantel ist ein Boden
2 eingeschweißt,
der mit einer geräumigen Kabeldurchführungsöffnung
4 versehen ist, deren Form in Abb. 3 gestrichelt wiedergegeben ist. Der Boden 2
ist leicht nach innen versetzt, so daß ein Schweißrand 15 vorhanden ist, über den
das Gehäuse auf ein wasserdichtes Schott 16 aufgeschweißt werden kann. In diesem
Schott befindet sich eine gleichfalls geräumige Durchführungsöffnung 17 für drei
Kabel 9K, IOK
und 11K.
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Am anderen Ende des Gehäuses befindet sich ein Deckel 3, der gleichfalls
eine geräumige Durchführungsöffnung 5 besitzt, die die gleiche Form und Größe hat
wie die öffnung 4 im Boden 2. Durch Löcher oder Randschlitze des Deckels sind Schraubenbolzen
12 hindurchgesteckt, die in Gewindelöcher in einem am Mantel angeordneten Flansch
oder in Nocken 13 bzw. 19 eingeschraubt sind. Der Deckel 3 kann mit den Schraubenbolzen
12 gegen den Gehäusemantel 1 gezogen werden, und zwar in Richtung der Kabeldurchführung.
Die Schraubenbolzen 12 können durch Blechlaschen od. dgl. gegen Losdrehen gesichert
sein. Im Gehäuse sind zwei Dichtungsplatten 6 und 7 vorhanden, die mit ihrer Umfangsfläche
möglichst gut schließend an der Innenwand des Mantels 1 anliegen und mit Löchern
9, 10, 11 (Abb. 1) versehen sind, durch die die Kabel 9K, 10K, 11K, ebenfalls
möglichst gut schließend, hindurchgeführt sind. Der Raum innerhalb des Mantels 1
und zwischen den Dichtungsplatten 6 und 7 ist mit einer knetbaren Dichtungsmasse
8 ausgefüllt, für die ein in gewissem Maße elastischer, nichthärtender, wärmeisolierender
und flammenlöschender Werkstoff verwendet wird, z. B. eine Kunststoffzusammensetzung,
wie siebeispielsweise unter dem Namen »Genalex« erhältlich ist. Die beiden Dichtungsplatten
6, 7, die aus einem nichtbrennbaren, wärmeisolierenden Werkstoff, wie Asbestzement,
bestehen, sind in der Durchführungsrichtung der Kabel verschiebbar und können als
zwei Kolben betrachtet werden, die innerhalb des als Zylinder anzusehenden Mantels
1 längsverschieblich geführt sind. Beim Anziehen der Bolzen 12 schiebt der Deckel
die Dichtungsplatte 7 nach innen. Am Deckel 3 kann ein Schutzrand 14 vorgesehen
sein.
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Es empfiehlt sich, die Dichtungsplatten 6 und 7 jeweils aus zwei Teilen
6 a und 6 b bzw. 7 a und 7 b
bestehen zu lassen. Dadurch ist es möglich.,
die Kabel vorher durch das Durchführungsgehäuse und die öffnung 17 im Schott oder
Deck 16 durchzuführen und erst später die Platten 6 und 7 in das Gehäuse: einzusetzen.
Jeder der Teile 6 a und 6 b bzw. 7 a und 7 b
enthält einen Teil, vorzugsweise
die Hälfte eines jeden Kabeldurchführungsloches. Auch ist es möglich, später ein
Kabel aus dem Gehäuse wegzunehmen oder ein weiteres Kabel durch das Gehäuse hindurchzuführen
oder Kabel auszutauschen, wozu es dann nur notwendig ist, andere Dichtungsplatten
6 und 7 einzusetzen oder in den vorhandenen Platten ein weiteres Loch bzw. weitere
Löcher wie 9, 10, 11 anzubringen oder gegebenenfalls vorhandene Löcher aufzuweiten.
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Zur Fertigstellung der Durchführung wird zunächst das Gehäuse mit
dem Schweißrand 15 auf das Schott oder Deck 16 aufgeschweißt. Darauf werden die
Kabel durch die Durchführöffnung 5 des Deckels 3, durch den Innenraum des Gehäuses,
durch die Durchführöffnung 4 des Bodens, sowie durch die Durchführöffnung 17 im
Schott oder Deck hindurchgeführt. Anschließend werden die beiden Hälften 6a und
6b der Dichtungsplatte 6 an ihre Stelle gebracht, wobei sie am Boden 2 anliegen.
Jetzt wird das Gehäuse mit einer Dichtungsmasse, z. B. Genalex, ausgefüllt. Darauf
werden die beiden Hälften 7 cc und 7 b der Dichtungsplatte 7 an ihre Stelle gebracht
und der Deckel 3 aufgesetzt und mit den Bolzen 12 festgezogen, wobei die Dichtungsplatte
7 sich nach innen verschiebt und die Füllmasse 8 unter Druck setzt. Da die Füllmasse
knetbar ist, wird sie in alle Fugen eindringen und diese dicht verschließen, d.
h. die Fugen zwischen Dichtungsplatten 6, 7 und dem Gehäusemantel, zwischen den
Dichtungsplatten 6, 7 und den Kabeln und gegebenenfälls auch zwischen den Hälften
der Dichtungsplatten selbst. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige Abdichtung
gegen Wasser und Gase.
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Die zwischen den beiden Dichtungsplatten 6 und 7 gelegenen Kabelteile
18 sind jetzt ganz von wärmeisolierendem, nichtbrennbarem bzw. flammenlöschendem
Werkstoff umgeben, so daß bei einem Schadenfeuer zwar die aus der Durchführung herausragenden
Kabelteile verbrennen können, jedoch die sich innerhalb des Durchführungsgehäuses
befindenden Teile 18 erhalten bleiben und zusammen mit den übrigen Teilen der Einrichtung
den wasser- und gasdichten Abschluß aufrechterhalten. Allerdings wird sich infolge
übermäßiger Hitze die Füllnasse 8 etwas ausdehnen können und der sich dabei ergebende
Volumenüberschuß durch die um die Dichtungssplatten herum vorhandenen Fugen hindurch
nach außen gepreßt werden können. Falls dann nach einem Schadenfeuer das Schiff
Wasser zieht und dieses die Masse wieder abkühlt, so wird infolge des vom Wasser
ausgeübten Drucks D eine der Dichtungsplatten, z. B. Dichtungsplatte 6, sich nach
innen verschieben, wie die Abb.4 zeigt. Die abgekühlte und erneut unter Druck gesetzte
Füllmasse wird dann die Abdichtung in der in Abb.4 gezeigten Weise wieder herstellen
und aufrechterhalten, denn die einzige Zustandsänderung im Vergleich zur Abb.1 besteht
darin, daß der Wasserdruck die Platte 6 etwas nach innen verschoben und dadurch
den etwaigen. Volumverlust ausgeglichen hat. Entsteht ein Wasserdruck an der anderen
Seite des Schotts oder Decks, also an der Seite des Deckels 3, so wird in gleicher
Weise die Dichtungsplatte 7 sich nach innen verschieben und die Abdichtung gleichfalls
erhalten bleiben. Zwar hegt der Deckel 3 dann lose, jedoch hält das Wasser selbst
den Druck auf die Dichtungsplatte aufrecht. Die Kabeldurchführung leckt also nicht.
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Selbstverständlich ergibt die neue Durchführung auch ohne vorausgegangenes
Schadenfeuer eine bleibende sichere Abdichtung. Zum Beispiel beim Tauchen eines
U-Bootes, bei dem das wasserdichte Schott oder Deck 16 zwischen Außenwasser und
Innenraum liegen mag, wird infolge des erhöhten Außendrucks die Dichtungsplatte
6 sich etwas nach innen verschieben. Dadurch wird die Durchführung um so wasser-
und gasdichter werden, je stärker das Wasser auf die Dichtungsplatte drückt, da
die Füllmasse 8 zu zäh ist, um durch die engen Fugen aus dem Gehäuse gepreßt zu
werden, vielmehr diese Fugen nur um so besser abdichten, Eher wird das Schott oder
Deck selbst unter dem Druck des Wassers nachgeben.
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Die erfindungsgemäße Durchführung ist also imstande, selbst nach Erhitzen
durch Schadenfeuer unausgesetzt ihren Dienst als Abdichtung zu tun, da das zähknetbare
Füllmittel zwischen den Dichtungsplatten
eingeschlossen ist und
die Kolbenwirkung der Dichtungsplatten die Füllmasse immer aufs neue in zusammengedrückten
Zustand bringen kann, so daß keine Leckhohlräume entstehen können.
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Bei Laborversuchen mit einer der Zeichnung entsprechenden Durchführung
wurde diese zuerst während 10 Minuten mit Butanbrennern an der Außenseite erhitzt
und darauf einem Wasserdruck von 40 Atmosphären ausgesetzt; worauf die Durchführung
sich als noch völlig wasserdicht erwies., obwohl die aus der Einrichtung herausragende
Kabelenden völlig verbrannt waren.
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Die Durchführung ist naturgemäß nicht nur für Kabel, sondern auch
für andere Stab- oder rohrförmige Körper geeignet.
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Abb. 6 zeigt noch eine andere Anbringungsweise der Durchführung, bei
der das Gehäuse mit seinem Mantel 1 in ein Loch im Schott oder Deck eingeschweißt
ist. Die Anbringungsweise nach Abb. 1 und 5 hat aber den Vorteil, daß man nur an
einer einzigen Seite des Schotts oder Decks zu arbeiten braucht, so daß man unabhängig
ist von dem, was an der anderen Seite des Schotts oder Decks vorhanden ist. Ferner
ist man bei der Anbringungsweise nach Abb. 1 und 5 nicht so sehr abhängig von der
Form und Lage des Loches 18, so daß man noch einige Wahl hat bei der Bestimmung
der Lage, in der das Gehäuse auf das, Schott oder Deck aufgeschweißt wird.