Уплотнительное устройство кабельного прохода

Полезная модель относится к области строительства и электротехники, применяется как часть устройства кабельного перехода при прокладке кабелей, тросов, труб, линий проводов и т.д.  через стены зданий и перегородки. Изготавливается из сжимаемого материала и может использоваться в качестве уплотняющих и герметизирующих устройств кабельного перехода  для предотвращения проникновения через него жидкости, газа, огня, пыли, влаги и т.д.
Известен уплотнительный модуль кабельного ввода по патенту РФ на изобретение №2551891, Н02G 3/22, 2015. Уплотнительный модуль включает разъемное призматическое основание с цилиндрической выемкой и набором разъемных адаптационных прокладок. Сквозная цилиндрическая полость каждого из парных элементом разъемного основания включает одну фиксирующую глухую полость. Каждый из парных элементов разъемных адаптационных прокладок выполнен объемным в виде упругой тонкостенной полуцилиндрической скорлупы. Скорлупа имеет собственную фиксирующую глухую полость, повторяющую по форме глухую полость разъемного основания, либо глухую полость соседней адаптационной прокладки. Сечение сквозной цилиндрической полости разъемного основания, оснащенное адаптационной прокладкой,  соответствует поперечному сечению уплотняемого кабеля. Недостатком является сложность подбора прокладки, соответствующей определенному диаметру кабеля, небольшой охват типоразмеров кабелей с помощью одной пластины. Это увеличивает количество пластин в наборе, массу и размеры кабельного перехода.
Известно кабельное переходное устройство по патенту РФ на изобретение №2280933,  Н02G 3/22, 2006, содержащее множество блоков, которые заполняют зажимной прямоугольный каркас, устанавливаемый в отверстие стены. Каждый узел блока включает параллелепипедный блок квадратного сечения с круглоцилиндрическим проходящим насквозь каналом. От канала к внешней стенке блока проходит прорезь. В канале расположен вкладыш, состоящий из множества концентрических слоев. Стенка вкладыша содержит прорезь, которая проходит от канала вкладыша к его внешней поверхности. Вкладыш выполнен из эластомерного материала с возможностью расширения прорези для введения в неё линии, проходящей через кабельный ввод, например кабеля. Недостатком является сложность подбора диаметра вкладыша. При подборе необходимого диаметра последовательно снимаются уплотняющие слои. При этом, если был ошибочно удален лишний уплотняющий слой,  то отсутствует возможность его повторной установки. Кроме того, один слой рассчитан на один диаметр кабеля, что осложняет процесс установки блоков за счет отсутствия унифицированных деталей, увеличивает количество вкладышей, размеры блоков и самого кабельного ввода.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран герметизирующий элемент устройства для пожарозащищенных проходов линейных устройств и подобных предметов в отверстиях в стенах по  патенту США №6590160, Н02G 3/18, 2003.  Устройство состоит из кубических упаковочных элементов, образующих два герметизирующих элемента со скрещенными вставками, вставленными в упомянутые герметизирующие элементы. Вставки имеют на внутренней стороне полукруглые ребра, на внешней стороне – полукруглые ребра и полукруглые канавки, расположенные между внешними ребрами. Герметизирующие элементы имеют на внутренней стороне полукруглые ребра и канавки, сконфигурированные на совпадение с полукруглыми канавками и внешними ребрами на вставках. Вставки и герметизирующие элементы на обращенных друг к другу поверхностях имеют элементы, равные по размеру, но противоположные по профилированию.  Ребра герметизирующих элементов входят на часть их высоты в канавки вставок. Недостатком является низкая универсальность частей устройства, малый ряд типоразмеров кабелей, устанавливаемых внутрь вставок. Это обусловлено невозможностью использования в полной мере упругих свойств материала вставки из-за отсутствия мест для вытеснения излишков материала вставки при установке кабеля большого диаметра, т.к. даже при отсутствии усилия со стороны кабеля выступ вставки входит в соответствующую ему впадину герметизирующего элемента и имеет ограниченный потенциал сжатия. Вхождение же ребер герметизирующих элементов только на часть высоты в соответствующие им канавки вставок не обеспечивает должного прижатия кабеля малого диаметра. Таким образом, геометрия взаимодействующих поверхностей герметизирующего элемента и вставки не позволяет с достаточной надежностью уплотнять кабели различных диаметров.
Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей уплотнительного  устройства кабельного прохода.
Технический результат заключается в обеспечении возможности надежного уплотнения кабелей различных диаметров с помощью малого количества вставок, в повышении универсальности использования элементов уплотнительного устройства.
Технический результат достигается за счет того, что в уплотнительном устройстве кабельного прохода, состоящем из разъемного корпуса призматической формы и разъемной уплотнительной вставки, размещенной в сквозном отверстии корпуса, на внутренней поверхности корпуса, образованной сквозным отверстием, выполнены кольцевые выступы и впадины, на внутренней поверхности уплотнительной вставки выполнены выступы и впадины, согласно полезной модели, каждой впадине внутренней поверхности корпуса соответствуют два наружных выступа вставки  и расположенная между выступами центральная выемка, выступы вставки прилегают к поверхности корпуса, а между впадинами  корпуса и центральными выемками вставки образованы зазоры, каждая впадина внутренней поверхности вставки образована краевыми выемками и центральными цилиндрическими участками между ними, на концах внутренней поверхности вставки расположены кольцевые ребра.
Технический результат обеспечивается за счет того, что впадинам внутренней поверхности корпуса соответствуют расположенные напротив них выемки внешней поверхности вставок. При установке внутрь вставки кабеля большого  диаметра упругий материал вставки сжимается. Материал при этом плотно охватывает кабель, а излишки материала вставки вытесняются внутрь зазора, образованного  впадинами  корпуса и наружными выемками вставки, расположенными между её двумя наружными выступами. При установке кабелей еще больших диаметров, вытесняемые в вышеописанные зазоры излишки материалов полностью заполняют их. При этом на эффективное уплотнение кабеля работают и впадины внутренней поверхности вставки. Впадины внутренней поверхности вставки образованы краевыми выемками и центральными цилиндрическими участками между ними. Под действием усилия сжатия со стороны кабеля эти центральные цилиндрические участки деформируются и заполняют излишками материала прилегающие к ним краевые выемки, в результате наружная поверхность кабеля плотно охватывается материалом вставки по всей площади взаимодействия с уплотнительным устройством. Два наружных кольцевых выступа вставки, между которыми расположена центральная выемка наружной поверхности вставки,  боковой частью и вершиной упираются во внутреннюю поверхность  корпуса, в частности в поверхность впадины корпуса. Это обеспечивает равномерное заполнение впадин корпуса по его длине вытесняемыми излишками материала вставки, предотвращает выдавливание материала с торца вставки и недостаток материала на каких-либо участках внутри вставки, предотвращает перемещение вставки вдоль внутренней поверхности корпуса и её выдавливание наружу. На концах внутренней поверхности вставки расположены кольцевые ребра для дополнительного уплотнения кабеля в торцевых частях устройства, особенно при установке кабелей небольшого диаметра и в целях предотвращения попадания пыли, влаги и т.д. Таким образом, форма профилей внутренней поверхности  корпуса, внутренней и наружной поверхностей вставки позволяет обеспечить надежное уплотнение кабелей различных диаметров.
На фигуре 1 представлен разрез корпуса уплотнительного устройства кабельного прохода.
На фигуре 2 представлен разрез вставки уплотнительного устройства кабельного прохода.
На фигуре 3 представлен разрез корпуса уплотнительного устройства кабельного прохода с установленной в нем вставкой.
На фигуре 4 представлен вид с торца разъемной части корпуса уплотнительного устройства кабельного прохода.
Уплотнительное устройство кабельного прохода включает разъемный корпус 1, состоящий из двух полукорпусов 2, в сквозное отверстие 3 разъемного корпуса 1 установлена уплотнительная разъемная вставка 4, состоящая из двух частей, каждая из которых представляет оболочку в виде полуцилиндра с поперечными ребрами, выемками и впадинами на его поверхностях. Разъемы между двумя одинаковыми частями корпуса 1 и разъемы между двумя одинаковыми частями вставки 4 расположены вдоль продольной оси корпуса 1.  На внутренней поверхности 5 корпуса 1 размещены кольцевые выступы 6 и впадины 7. На внутренней поверхности 8 уплотнительной вставки 4 выполнены выступы 9 и впадины 10. Впадины 10 содержат центральные цилиндрические участки 11 и расположенные с двух сторон от них краевые выемки 12. На наружной поверхности 13 уплотнительной вставки 4 между двумя соседними выступами 14 расположена центральная выемка 15. В других местах между выступами 14 расположены впадины 18 наружной стороны вставки 4. Центральные выемки 15 и впадины 18 чередуются, каждая при этом располагается между соседними выступам 14. Между выемками 15 и впадинами 7 образованы зазоры 16. На концах вставки 4 имеются кольцевые ребра 17.
Уплотнительное устройство кабельного прохода работает следующим образом.
Части разъемной вставки 4 помещают в желоба полукорпусов 2, вводя наружные выступы 14 частей вставки 4 во впадины 7 полукорпусов 2. При этом между центральными выемками 15 и впадинами 7 образуются зазоры 16. Внутрь образовавшегося центрального канала  одной половины сборки укладывают кабель (не показан) и закрывают его второй частью сборки. Уплотнительное устройство с кабелем, наряду с остальными уплотнительными устройствами, устанавливают в корпус кабельного перехода и  поджимают с помощью  компрессионного блока. При сжатии происходит вытеснение материала вставки 4 в зазоры 16 и в краевые выемки 12. В качестве материала вставки 4 используют упругую силиконо-резиновую смесь, например марки «ПЕНТАСИЛ 0002»,  корпус 1 также изготавливают из силиконовой резины. Каждая  адаптационная уплотнительная вставка 4 предназначена для определенных пределов диаметров уплотняемых кабелей, при этом корпус 1 одного типоразмера применяется для более широкого диапазона диаметров уплотняемых кабелей по сравнению со вставками 4. Например, в корпус 1 шириной 40 мм могут устанавливать вставки 4, предназначенные для кабелей со следующими интервалами диаметров: 23-25мм, 26-28мм, 29-31мм, 32,5-36мм. Вставки 4 для различных диапазонов диаметров кабелей, устанавливаемые в один корпус, имеют различную толщину. При укладке в корпус 1 шириной 40 мм с адаптационной уплотнительной вставкой 4 с диапазоном 23-25мм кабеля с диаметром 23 мм кабель плотно охватывается материалом цилиндрических участков 11. Материал вставки 4 сжимается и частично вытесняется в краевые выемки  12, при этом поверхность кабеля в местах его входа и выхода дополнительно уплотняется  концевыми кольцевыми ребрами 17. При укладке кабеля диаметром 24 мм в этот же корпус 1 с этой же вставкой 4 материал вставки 4 при сжатии заполняет краевые выемки 12 и частично – зазоры 16, при этом также происходит дополнительное уплотнение кабеля за счет концевых кольцевых ребер 17. При укладке в этот же корпус 1 и вставку 4 кабеля с диаметром 25 мм во время сжатия материал вставки заполняет выемки 12 и зазоры 16, деформируясь, плотно охватывает поверхность кабеля и дополнительно уплотняет её с помощью ребер 17. При извлечении кабеля из уплотнительного устройства материал вставки возвращается в первоначальное положение, за счет чего корпус 1 и вставку 4, можно использовать неоднократно. Применяя один призматический корпус 1 и набор из четырех вставок 4 можно произвести уплотнение с высокой степенью надежности четырнадцати-шестнадцати кабелей различных диаметров.
Таким образом, полезная модель позволяет обеспечить надежное уплотнение кабелей различных диаметров с помощью минимального набора элементов уплотнительного устройства, повысить универсальность частей устройства.