用于密封用于电缆组件穿过壁的通道的密封元件及其在用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体中的用途的制作方法

本发明涉及一种用于密封通道的密封元件，特别是用于电缆组件穿过分开两个单独空间的壁的通道。密封优选地是基本上气密的，使得在密封元件的闭合状态下，少量空气或基本上没有空气可以从两个单独空间中的一个空间穿过密封元件传输到该两个单独空间中的另一个空间。密封元件因此允许以气密的方式将电缆组件从两个单独空间中的一个空间穿过壁中的通道传递到该两个单独空间中的另一个空间。电缆组件意味着包括扭转的或不扭转的单根电缆、一组电缆或一束电缆。电缆可以是任何类型的，诸如电气(铜)电缆、光纤光缆、电力电缆等。本发明还涉及一种包括用于电缆组件的通道的壁，该通道包括根据权利要求书所述的密封元件。本发明还涉及一种用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体，该壳体包括根据权利要求书所述的密封元件。本发明最后涉及一种用于至少部分地密封用于电缆组件穿过壁的通道的方法。

背景技术：

1、用于容纳诸如电气设备、电子设备和光学设备等器件，特别是计算机设备等器件的壳体已经为人所知一段时间了。适用的电子设备的非限制性示例包括服务器、网络硬件和声音技术设备。例如，可以用于商业应用的壳体可以包括机架和机柜，该机架通常具有开孔壁，缺少顶部，该机柜通常也包括侧壁。此类壳体包括互连的框架构件的承载框架，该互连的框架构件包括底部框架构件、竖直取向的侧框架构件和顶部框架构件。用于悬挂设备的竖直取向的安装导轨可以被设置成抵靠侧框架构件以及/或者设置在侧框架构件之间。每个安装导轨可以连接到底部和顶部框架构件。此类壳体的一个示例是所谓的19英寸壳体，该19英寸壳体包括多个竖直取向的安装导轨，这些竖直取向的安装导轨以相互标准化的距离彼此平行地延伸。每个安装导轨可以设置有多个开口或其他接收器，这些开口或其他接收器沿着每个安装导轨的纵向方向延伸并且被设置在处于安装导轨之间的相等高度处。标准化的、任选地模块化的设备可以设置有用于例如通过螺钉连接到开口或接收器的固定唇缘。以这种方式，设备的多个单元可以在同一壳体中悬挂在彼此的顶部。

2、壳体或服务器机柜的重要特征是维持内部的经调节的(优选地经冷却的)空气。以这种方式，最大量的经调节的空气可以到达it设备或其他电气器件、电子器件和光学器件。此类解决方案为外壳或服务器机柜的用户提供了生态和经济效益。将期望的是，将经调节的空气保持在壳体或机柜内，并且由此产生气密的传送或通道，可变量的布线可以穿过该气密的传送或通道，同时保持相当程度的气密性。还期望的是，提供一种密封元件，该密封元件能够保持经调节的空气不受到以其他方式调节的或未经调节的空气的影响。

3、已知的解决方案使用两个具有泡沫部分的片状金属支架。这两个支架围绕电缆拧接在一起以形成密封，其中电缆被压入在泡沫部分之间。已知的解决方案不适合于大量制造，因为它是过于劳动密集型的。另一缺点是需要工具(例如，螺丝刀)以通过暂时移除一半产品来添加或移除电缆。当重新组装时，通过拧开错误的部件或使用错误的螺钉设置可以容易地制造错误。有时需要使用刷子，但这是为了美观的原因，或为了防止灰尘和类似的影响。刷子不提供期望程度的气密性。

4、ep 0940615a1公开了一种用于密封用于管道等穿过壁的通道的器件。该器件包括经由套筒状主体与其连接的第一部分和第二部分。该通道可通过第一部分相对于第二部分的旋转而减小。第一部分和第二部分被设置在壁的相对的两侧上并且不能彼此接合。de3440512a1公开了一种类似的器件。

5、本发明的目的是提供一种用于密封用于电缆组件穿过壁的通道的密封元件，该密封元件防止或至少部分地消除了现有技术的缺点。

技术实现思路

1、本发明由此提供了一种根据权利要求1所述的密封元件。该密封元件被适配成用于密封用于电缆组件穿过壁的通道，并且由此包括通过由柔性材料制成的套筒相互地联接的第一构件和第二构件，其中：

2、-第一构件和第二构件以及套筒各自具有周壁，该周壁

3、-能够分开以将电缆组件的纵向部分接纳在第一构件和第二构件以及套筒的周边内，以及

4、-能够重新结合以包封所述纵向部分；

5、-第一构件和第二构件的周壁被适配为在密封状态下彼此接合；并且

6、-该元件可以在以下状态之间切换：

7、-打开状态，其中第一构件和第二构件脱离接合并且在轴向方向上彼此保持轴向距离；和

8、-密封状态，该密封状态能够通过以下方式来提供：相对于彼此围绕轴向方向扭转处于打开状态的第一构件和/或第二构件，从而导致第一构件和第二构件朝向彼此移动，并且导致套筒也扭转并且抵靠穿过该通道设置的电缆组件密封；以及使第一构件和第二构件彼此接合。

9、本发明的密封元件提供密封以将电缆从一个空间传送到另一个空间，其中不同的气候和/或大气条件适用。由本发明的密封元件提供的密封可以适应不同类型的布线，例如该布线的直径。它可以进一步适应电缆组件中不同量的布线，并且可以将电缆组织成束或组件。在安装期间，可以将不同的连接器装配在密封元件中(例如，直径高达90mm)。

10、根据本发明的密封元件不具有电缆可能在其上被损坏的尖锐边缘，并且不损害电缆的弯曲半径。它还可以取消添加更多的电缆，然后由最终用户重新添加。密封元件可以在至少20年的时期内保持其功能性，并且装配在不同类型的壁中的切口中，诸如在片状金属板中，在用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体中使用。

11、还已经示出，密封元件及其与壁的附接足够牢固以承受来自电缆的重量以及来自应用本身内的力，该重量可能是相当重的。

12、应当指出的是，本发明同样适用于其他壳体，优选具有标准化尺寸(诸如23英寸)的壳体或例如在电信中使用的公制壳体。本发明还应用于此类壳体外部的其他片状金属板，例如如在此类壳体之间的通道中所使用的。可以有利地使用密封元件的其他应用是防水产品，诸如类别ip55或ip65(例如，plexo盒、电源柜……)，以代替已知的电缆衬垫和后部电气盒电缆入口点。

13、本发明的密封元件的优点中的一个优点是它可以容易地从壁的一侧安装在壁中，诸如侧壁的外部、用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体或机柜的顶板或底板。实际上，密封元件的第一构件可以从一侧安装在壁的通道内，并且第二构件然后可以从与该一侧相同的壁侧与第一构件接合。因此，不需要从与该一侧相对的一侧安装密封元件的任何构件，诸如用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体或机柜的内侧。第二构件与第一构件直接接合。

14、根据本发明，第一构件和第二构件以及套筒各自具有周壁，该周壁能够分开以将电缆组件的纵向部分接纳在第一构件和第二构件以及套筒的周边内。分开状态仅用于能够将电缆组件容纳在密封元件内，但不能用于密封。为了产生密封元件的密封功能，密封元件，并且特别是第一构件和第二构件的周壁以及套筒的周壁需要重新结合以包封电缆组件的纵向部分。因此，解决密封元件的密封功能意味着密封元件处于重新结合状态，即，在该重新结合状态下，第一构件和第二构件的周壁以及套筒的周壁被闭合并且包围所包封的电缆组件部分。

15、密封元件的第一构件和第二构件可以具有电连接器的形状，并且在重新结合状态下，在所接合的第一构件和第二构件的平面中，该第一构件和第二构件中的每一者可以是圆形的、正方形的或矩形的。正方形形状或矩形形状意指可以区分侧面和拐角，包括可以不是直的而是略微弯曲的侧面，以及可以不必是非常尖锐的而是圆形的拐角。第一构件可以通过本领域已知的任何方式设置在壁的通道中，诸如通过摩擦装配。然后，第一构件的外周边被成形为使得其紧紧地装配到在壁中形成的通道的内周边中。

16、优选的实施方案提供了一种密封元件，其中第一构件和/或第二构件的周壁被适配为容纳在壁的通道中，任选地通过夹持，或设置成抵靠壁并且紧固到壁。这再次要求密封元件以其重新结合状态来设置。

17、第一构件和第二构件具有被适配为在密封状态下彼此接合的周壁。接合可以例如通过提供具有弹性唇缘的第一构件和/或第二构件来体现，该弹性唇缘可以被卡合或以其他方式设置在第二构件和/或第一构件的孔口中。其他接合布置也是可能的。接合有效地将密封元件锁定在密封状态下。这也可以通过将第一构件和第二构件的周壁的几何形状进行配合来实现。

18、提供另一优选实施方案的密封元件还包括单独的基部构件，该单独的基部构件被适配为容纳在壁的通道中和/或设置在壁上并且紧固到壁。此类基部构件为密封构件提供了更大的稳健性并且易于应用。基部构件还具有电缆组件可以插入穿过的中心孔口。当附接到壁时，基部构件的中心孔口与壁中的通道对准。

19、基部构件有利地用于密封元件的实施方案，其中第一构件和/或第二构件的周壁被适配为紧固到基部构件。

20、该基部构件可以具有用于接纳第一构件和/或第二构件的任何合适的形状。第一构件和/或第二构件与基部构件的接合有效地将密封元件锁定在密封状态下。当使用基部构件时，密封状态下的这种锁定也可以通过将第一构件和/或第二构件以及基部构件的周壁的几何形状进行配合来实现。优选地，基部构件包括基板，该基板可以例如通过螺钉连接或通过无螺钉连接(诸如卡合连接)附接到壁。

21、优选地，基部构件也能够分开以将电缆组件的纵向部分接纳在基部构件的周边内，并且能够重新结合以包封所述纵向部分。

22、优选的实施方案提供了一种密封元件，其中第一构件和第二构件的周壁被适配为在密封状态下通过卡合连接彼此接合。

23、第一构件和第二构件具有周壁，并且因此具有由这些周壁界定的中心孔口。设置在第一构件和第二构件之间的套筒从第一元件的周壁延伸到第二构件的周壁，并且在打开状态下包封约等于每个周壁的表面积的空气(或其他介质，诸如流体，例如水)乘以套筒在轴向方向上的延伸的体积。有孔口的第一构件和第二构件可相对于彼此在打开状态之间轴向地移动，其中它们定位成彼此相距一定距离并且不受限定其孔口的另一个构件的周壁的限制。为了获得密封状态，第一构件和/或第二构件围绕轴向方向相对于彼此扭转，从而导致第一构件和/或第二构件朝向另一个构件移动，并且导致设置在第一构件和第二构件之间的套筒抵靠穿过通道设置的电缆组件密封；以及使第一构件和第二构件彼此接合。在密封状态下，第一构件和第二构件不再能够相对于彼此扭转。因此，在穿过壁中的通道设置的电缆组件周围获得优选地气密的密封。

24、至少当套筒是管状的时，第一构件和/或第二构件相对于彼此围绕轴向方向的扭转使得套筒在密封状态下采用平坦化双曲线体构造，套筒优选地是管状的。取决于第一构件和第二构件的形状，管状套筒可以具有圆形、正方形或矩形横截面。

25、套筒可以以任何适当的方式连接到第一构件和第二构件的周壁。通过将套筒的扩大的边沿部分紧紧地插入设置在第一构件和第二构件的周壁中的凹槽中来提供实际的连接。也可以使用其他方法，诸如机械连接(例如，夹具)或粘合剂结合。为了改进处于密封状态的密封元件的气密性，套筒优选地连接到第一构件和第二构件的周壁的基本上完全重新结合的周边。在本文中，“基本上”意指重新结合的周边的至少80％，更优选重新结合的周边的至少90％。

26、第一构件和第二构件可以由任何合适的材料制成，这些材料包括金属、木材、陶瓷和聚合物，后者是优选的。

27、另一实施方案提供了一种密封元件，其中套筒包括至少一个带狭缝的套筒部分，优选地在套筒的纵向方向上带狭缝。这提供了一种用于分开套筒以将电缆组件的纵向部分接纳在第一构件和第二构件以及套筒的周边内的实际方式。已经令人惊讶地发现，能够分开的套筒在密封状态下仍然提供足够的气密性。

28、根据本发明的密封元件的实际实施方案的特征在于，第一构件和第二构件中的至少一者的周壁包括多个能够互锁的部分，优选地两个能够互锁的部分，更优选地能够互锁的销孔连接。能够互锁的部分可以脱离接合以分开周壁，并且当互锁或重新结合时，设置第一构件和第二构件中的至少一者的周壁，优选地第一构件和第二构件两者的周壁。该实施方案允许容易地将电缆组件插入穿过密封元件，或从此组件中添加或移除电缆。

29、另一实际的实施方案提供了一种密封元件，其中第一构件和第二构件的周壁包括至少两个铰接(铰接地连接)部分，该至少两个铰接部分能够围绕铰链旋转以分开周壁。

30、在本发明的提供密封元件的实施方案中可以实现相同的优点，其中套筒包括未连接的套筒部分。每个套筒部分可以连接到第一构件和第二构件中的至少一者的能够互锁的部分。已经证明，包括多个未连接的套筒部分的套筒在密封器件的闭合状态下仍然提供期望程度的气密性，其中套筒部分牢固地包裹在电缆组件周围。

31、根据本发明的密封状态可以通过以下方式来实现：相对于彼此围绕轴向方向扭转处于打开状态的第一构件和/或第二构件，从而导致第一构件和第二构件朝向彼此移动，并且导致套筒也扭转并且抵靠穿过通道设置的电缆组件密封；以及使第一构件和第二构件彼此接合。例如，密封状态可以通过以下方式来实现：相对于第一构件围绕轴向方向扭转处于打开状态的第二构件，从而导致第二构件朝向第一构件移动，并且导致套筒也扭转并且抵靠穿过通道设置的电缆组件密封；以及使第二构件与第一构件接合。密封元件的套筒也将与第二构件一起扭转，因为所述套筒连接到第一构件和第二构件的周壁，并且在该实施方案中，第一构件固定在壁的通道内。

32、为了促进套筒围绕密封元件的轴向方向的扭转，套筒由柔性材料制成。此类柔性材料优选地具有相对低的模量，并且可以被拉伸至相对高水平的伸长率而不会断裂。伸长率可以高达10％至200％。

33、优选的实施方案提供了一种密封元件，其中处于密封状态的柔性材料被弹簧式或弹性地加载至至少2％的平均应变，这提供了扭转套筒抵靠电缆组件的改进的密封。

34、密封元件的优选套筒由包括弹性体的柔性材料制成。另一优选的材料包括纺织材料，诸如布、织物、无纺布，优选全部用气密材料浸渍或设置有涂层的纺织材料。

35、已经证明，处于打开状态的第一构件和第二构件之间的套筒的延伸长度可以有助于提高密封质量。套筒的延伸长度被定义为在第一构件和第二构件之间可实现而不使套筒在其间张紧的最大距离。套筒的最佳延伸长度可以取决于第一构件的横向尺寸和第二构件的横向尺寸，即，取决于直径(在圆形构件的情况下)、取决于高度或宽度(在正方形构件的情况下)或取决于最大高度或宽度(在矩形构件的情况下)。

36、本发明的优选实施方案提供了一种密封元件，其中处于打开状态的第一构件和第二构件之间的套筒的延伸长度在第一构件和/或第二构件的横向尺寸的0.9倍至1.1倍的范围内。请注意，出于实际原因，第一构件和第二构件的横向尺寸优选地大致相同，因为它们被要求能够彼此接合。然而，横向尺寸也可以不同。

37、可以在相对大量的应用中使用的实施方案提供了一种密封元件，其中处于打开状态的第一构件和第二构件之间的套筒的延伸长度在30mm至200mm的范围内。

38、已经证明，可以使用根据实施方案的密封元件来实现最佳的密封，其中处于打开状态的第一构件和第二构件之间的套筒的延伸长度使得可以通过相对于第一构件围绕轴向方向扭转第二构件超过90度至360度的角度，优选地180度的角度来达到密封状态。第二构件的起始位置使得套筒在第一构件和第二构件之间基本上不扭转地延伸。在起始位置，第一构件和第二构件的周壁将大致对准，例如第一构件和第二构件的正方形周壁的侧边缘将大致彼此平行地延伸。

39、鉴于上文公开的实施方案，密封元件的套筒的延伸长度也可以被选择为相对较短，例如第一构件和/或第二构件的横向尺寸的0.5倍至2倍。此类实施方案还可以改进处于密封状态的密封元件的气密性，但可能需要相当大的套筒弹性加载。优选地，密封元件的套筒的延伸长度在第一构件和/或第二构件的横向尺寸的0.6至1.5的范围内，并且更优选地在第一构件和/或第二构件的横向尺寸的0.7至1.2的范围内。

40、选择套筒的延伸长度还允许选择一种长度：处于扭转密封状态的套筒可以沿着该长度抵靠电缆组件覆盖或密封。该长度通常将相对较短，因为第一构件和第二构件在密封状态下接合，并且这两个构件可以是相对平坦的。然而，就密封质量而言，覆盖或密封长度的小变化可能是值得注意的。

41、根据本发明的密封元件可以用于多种壁，这些壁包括用于建筑的混凝土壁、木制壁、石膏壁，以及诸如通常用于机柜的金属壁，该机柜用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件。

42、因此，本发明的另一方面涉及一种包括用于电缆组件的通道的壁，该通道包括根据本发明的权利要求书所述的密封元件。

43、在实施方案中，壁包括壁厚不超过2.1mm的片状金属，该片状金属诸如用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体。

44、在本发明的又另一方面，提供了一种用于容纳诸如电气器件、电子器件和光学器件等器件的壳体，该壳体包括设置在其壁中的至少一者中的密封元件。

45、在本发明的又另一方面，提供了一种用于至少部分地密封用于电缆组件穿过壁的通道的方法，该方法包括：

46、-提供根据权利要求书所述的密封元件；

47、-提供穿过该通道和分开的密封元件的电缆组件，以及使所述密封元件重新结合以包封电缆组件；

48、-通过以下方式将密封元件从打开状态带到密封状态：相对于彼此围绕轴向方向扭转处于打开状态的第一构件和/或第二构件，从而导致第一构件和第二构件朝向彼此移动，并且导致套筒抵靠穿过通道设置的电缆组件密封，在该打开状态下，第一构件和第二构件脱离接合并且在轴向方向上彼此保持轴向距离；以及

49、-使第一构件和第二构件彼此接合。

50、优选地，密封元件容纳在壁的通道中或设置在壁上并且紧固到壁。

51、另一实施方案提供了一种方法，该方法还包括以下步骤：将单独的基部构件容纳在壁的通道中以及/或者将单独的基部构件设置在壁上并且将单独的基部构件紧固到壁。更优选地，第一构件和/或第二构件的周壁紧固到基部构件。

52、另一方面涉及一种用于使用根据权利要求书所述的密封元件来解封用于电缆组件穿过壁的密封通道的方法，该方法包括：

53、-使第一构件和第二构件彼此脱离接合；

54、-通过以下方式将密封元件从密封状态带到打开状态：相对于彼此围绕轴向方向解开处于闭合状态的第一构件和/或第二构件，从而导致第一构件和第二构件远离彼此移动，并且导致套筒从穿过通道设置的电缆组件解封。

55、在解封之后，根据另一实施方案的方法还包括以下步骤：将电缆组件从通道中移除。

56、在解封之后，根据另一实施方案的方法还包括以下步骤：添加、更换和/或移除穿过通道和密封元件的第二电缆组件，以及将密封元件再次带进其密封状态。