Vakuumdurchführungen für Kabel: KF-Größen, Kapazität und Auswahl
Thermoelemente, PT100, Ethernet, USB und Leistung sicher durch eine Vakuumkammer führen: So werden Kabelbündel, Flanschgröße und Epoxy-Verguss richtig ausgelegt.
In diesem Artikel
Eine Kabeldurchführung wirkt auf den ersten Blick wie ein einfaches Bauteil. In der Praxis muss sie jedoch zwei widersprüchliche Aufgaben erfüllen: elektrische Signale oder Leistung durch die Kammerwand führen und gleichzeitig die Vakuumgrenze dauerhaft dicht halten. Entscheidend sind deshalb nicht nur der Flansch, sondern auch der reale Außendurchmesser jedes Kabels, der Aufbau der Litzen, die Temperatur am Einbauort und die gewünschte Konfektionierung.
Praxiswert: In eine KF40-Durchführung passen ungefähr 50 dünne Leitungen mit 2,4 mm Außendurchmesser. Bei dickeren Kabeln oder einem gemischten Bündel sinkt die Anzahl — maßgeblich ist die tatsächlich belegte Querschnittsfläche.
Was eine Vakuumdurchführung leisten muss
Jedes Kabel bildet potenziell mehrere Leckpfade: außen zwischen Mantel und Verguss, innerhalb des Kabels unter dem Mantel sowie längs der einzelnen Litzen. Einfach nur ein Bündel in Harz einzubetten reicht daher nicht. Für eine belastbare Durchführung müssen die Kabel vorbereitet, positioniert und mit einem vakuumgeeigneten Material vergossen werden.
Epoxyvergossene Durchführungen sind besonders sinnvoll, wenn viele unterschiedliche Signale in einem Bauteil zusammengeführt werden sollen. Statt für jeden Sensor einen eigenen hermetischen Stecker vorzusehen, können Temperaturfühler, Datenleitungen und ausgewählte Leistungskabel gemeinsam durch einen Flansch geführt werden.
Warum ein vergossenes Winkelstück?
Bei einer Durchführung im KF-Winkelstück wird ein Schenkel an den Kammerstutzen geklemmt. Die Kabel laufen durch den Bogen und treten am vergossenen zweiten Schenkel aus. Dadurch liegt der Epoxykern seitlich versetzt zur Kammeröffnung. Zug am Kabelbündel wirkt weniger direkt auf die Dichtfläche, und die Durchführung bleibt mit einem normalen KF-Spannring montierbar.
Typischer Aufbau
Die Leiter werden vor dem Verguss vorbereitet, kritische innere Leckwege geschlossen und die Kabel entsprechend ihrer realen Durchmesser gepackt. Anschließend wird das Winkelstück mit entgastem Zweikomponenten-Vakuumepoxy gefüllt und kontrolliert ausgehärtet.
Welche Leitungen gemeinsam durchgeführt werden können
Ein großer Vorteil des Vergusses ist die freie Mischung verschiedener Kabeltypen. Der mechanische Platzbedarf wird vom Außendurchmesser bestimmt; elektrische Trennung, Schirmung und Steckverbinder werden passend zur Anwendung geplant.
| Kategorie | Typische Leitungen | Wichtiger Auslegungspunkt |
|---|---|---|
| Temperatursensorik | Thermoelement Typ K/T, PT100, PT1000 | Fühlertyp, Genauigkeitsklasse und Messstelle |
| Daten | Ethernet, USB und kundenspezifische Signalleitungen | Schirmung, Stecker und zulässiger Biegeradius |
| Leistung | Versorgungs- und Heizleitungen | Strom, Querschnitt, Erwärmung und elektrische Abstände |
Für eine belastbare Größenberechnung zählt jedes physische Kabel einmal mit seinem Manteldurchmesser. Die Anzahl der Adern allein sagt wenig über den Platzbedarf aus: Ein geschirmtes Datenkabel kann deutlich mehr Fläche beanspruchen als mehrere dünne Thermoelementleitungen.
KF-Größe und Kabelkapazität bestimmen
Kabel liegen im Verguss nicht einfach nebeneinander in einer Reihe. Unterschiedliche Durchmesser verschachteln sich innerhalb des nutzbaren Vergusskreises. Eine realistische Auslegung betrachtet deshalb die Kreispackung des gesamten Bündels einschließlich der notwendigen Epoxy-Stege zwischen den Kabeln.
Der WAVE-Konfigurator packt jede ausgewählte Leitung mit ihrem realen Außendurchmesser und wählt anschließend die kleinste passende Baugröße. Verfügbar sind KF16, KF25, KF40, KF50 sowie ISO-K 63 und ISO-K 100 (DN 100). Größere oder ungewöhnliche Bündel werden als Sonderteil ausgelegt.
| Flanschgröße | Typischer Einsatz | Hinweis |
|---|---|---|
| KF16 / KF25 | Kleine Sensorbündel und einzelne Datenleitungen | Kompakt, wenn Kabeldurchmesser und Biegeradien klein bleiben |
| KF40 | Größere Sensorbündel und gemischte Signalpakete | Richtwert: etwa 50 × Ø2,4 mm |
| KF50 | Gemischte Bündel mit dickeren Daten- oder Leistungskabeln | Mehr Reserve für Biegeradius und Epoxy-Stege |
| ISO-K 63 / 100 | Große Bündel und hoher Leistungsanteil | Für Konfigurationen oberhalb der üblichen KF-Kapazität |
Eine reine Stückzahl ist daher nur bei identischen Kabeln sinnvoll. Für gemischte Bündel liefert der Online-Konfigurator für Vakuumdurchführungen die verlässlichere Aussage: Leitungen und Längen wählen, anschließend werden Bündeldurchmesser, Flansch und Preis unmittelbar berechnet.
Vakuum-, Temperatur- und Einsatzgrenzen
Epoxyvergossene Kabeldurchführungen eignen sich für Grob- und Feinvakuum bis ungefähr 10−6 mbar und für einen Dauerbetrieb bis 80 °C direkt am Bauteil. Sie sind eine wirtschaftliche Lösung für Gefriertrockner, Vakuumöfen, Beschichtungsanlagen sowie Prüf- und Trocknungskammern.
Für ausheizbare UHV-Anlagen, Temperaturen über 80 °C am Verguss oder Anwendungen mit zwingend zertifizierter Glas- beziehungsweise Keramikdichtung sollte eine hermetische Spezialdurchführung verwendet werden.
Auch die Einbauposition ist wichtig: Der Epoxykern sollte nicht direkt auf einem tiefkalten Kondensator oder einer Kühlfalle sitzen. Epoxy und Edelstahl ziehen sich bei starker Abkühlung unterschiedlich zusammen. Besser ist ein Stutzen, der während des Betriebs ungefähr Raumtemperatur behält.
Checkliste für die Auslegung
Diese Angaben werden benötigt
- Leitungstypen und Stückzahlen: Sensorik, Daten und Leistung getrennt erfassen.
- Realer Außendurchmesser: Nicht nur Aderzahl oder Nennquerschnitt verwenden.
- Länge innen und außen: Von der Durchführung bis zur tatsächlichen Anschlussstelle messen.
- Enden und Steckverbinder: Offenes Ende, Sensor, Kupplung oder kundenspezifischer Stecker.
- Einbauort: Vakuumniveau, Temperatur, Medienkontakt und verfügbare Flanschgröße prüfen.
- Prüfnachweis: Entscheiden, ob ein Helium-Lecktest mit Zertifikat benötigt wird.
Bei WAVE wird jede Durchführung druckgeprüft; ein Helium-Lecktest mit Zertifikat ist optional. Standardkonfigurationen werden üblicherweise innerhalb von 5–10 Arbeitstagen ab Wien gefertigt. Sensoren außerhalb des Katalogs, Sonderstecker, gerade Flansche oder individuelle Platten lassen sich als Sonderausführung anfragen.
Häufige Fragen
Wie viele Kabel passen in eine KF40-Durchführung?
Als Richtwert etwa 50 Leitungen mit 2,4 mm Außendurchmesser. Bei einem Kabelmix hängt die Kapazität von allen realen Manteldurchmessern und ihrer Packung ab.
Kann man Thermoelemente, PT100 und Ethernet gemeinsam durchführen?
Ja. Sensor-, Daten- und ausgewählte Leistungskabel können in einem vergossenen Bündel kombiniert werden, sofern Platzbedarf, Schirmung und elektrische Anforderungen berücksichtigt sind.
Ist eine Epoxy-Durchführung für Ultrahochvakuum geeignet?
Für Feinvakuum bis ungefähr 10−6 mbar ja; für ausheizbare UHV-Systeme sollte eine Glas- oder Keramikdurchführung eingesetzt werden.
Welche maximale Größe ist verfügbar?
Der Standard-Konfigurator reicht von KF16 bis ISO-K 100 beziehungsweise DN 100. Größere Bündel sind als Sonderanfertigung möglich.
Vakuumdurchführung online auslegen
Leitungen, Längen und Enden auswählen. Der Konfigurator ermittelt die kleinste passende Flanschgröße, zeigt die 3D-Packung und berechnet den Preis sofort.
Durchführung konfigurieren