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Gehäuse für Gleichrichteranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau eines Gehäuses zur Aufnahme einer Gleichrichteranord- nung, insbesondere Trockengleichrichteranordnung, die aus einem oder mehreren Gleichrichteraggregaten, Transformatoren, Widerständen und weiteren elektrischen Bauelementen insbesondere zur Spannungskonstanthaltung bestehen kann. Ferner sind im Gehäuse die zugehörigen Schalt- und Regeleinrichtungen untergebracht. Eine betriebsfertige, in ein Gehäuse eingebaute Gleichrichteranordnung wird im allgemeinen als Gleichrichtergerät bezeichnet.
Es ist bekannt, solche Gleichrichtergeräte, wie sie z. B. als Kinogleichrichter und Ladegeräte für Signal-und Fernsprechanlagen verwendet werden, in der Weise herzustellen, dass man ihre einzelnen elektrischen Bauelemente, wie Gleichrichter, Transformatoren usw., in ein rahmenförmiges, kastenartiges
Gestell aus Prc ileisen einbaut und anschliessend elektrisch verbindet. Zum Schutz der Bauelemente gegen Feuchtigkeit, Berührung und Verstaubung wird dieses Gestell dann entweder in ein bereits fertiges
Gehäuse aus Blech oder Isolierstoff eingesetzt oder mit Blech oder Isolierstofftafeln umkleidet.
Gleichrichtergeräte der bekannten Art weisen nun eine Reihe von Nachteilen auf u. zw. nicht nur bezüglich der Herstellung und der Kosten, sondern auch hinsichtlich des Raumbedarfes. Zum Einbau der elektrischen Bauelemente in ein Gestell der bekannten Bauweise müssen häufig wegen der verschiedenen vorkommenden Typen von Gleichrichteranordnungen besondere Trag- und Halterungsteile in Form von Leisten oder Platten angebracht werden. Auf diese Weise gestaltet sich die Montage äusserst umständlich und unübersichtlich und ist daher mit grossem Zeitaufwand verbunden.
Durch die elektrische Verdrahtung der Bauelemente, die in einel solchen Tragkonstruktion ebenfalls nicht ohne Schwierigkeiten durchführbar ist. wird noch die Unübersichtlichkeit der gesamten Anordnung erhöht. Daher können schadhaftgewordene Bauelemente nur unter grossem Zeitverlust ausgewechselt werden. Besonders wärmeempfindliche Bauelemente, wie Trockengleichrichter, sind bei dieser Art des Zusammenbaues einer Gleichrichteranordnung der Verlustwärme der übrigen Bauelemente, z. B. der Transformatoren, Widerstände, Drosseln usw. ausgesetzt. Man ist daher gezwungen, durch Verwendung besonderer Kühlvorrichtungen Abhilfe zu schaffen.
Ein weiterer sehr wesentlicher Nachteil bei der Herstellung von Gleichrichtergeräten der bekannten Bauweise besteht darin, dass sich weder die Traggestelle noch die Gehäuse zur Serienfabrikation eignen, da sie je nach der gewünschten elektrischen Leistung der herzustellenden Anordnung bemessen werden müssen.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Sie führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Bauweise solcher Gleichrichtergeräte und ferner zu einer besonders vorteilhaften Kühlwirkung der wärmeempfindlichen Bauelemente. Die Erfindung ist besonders zur Massenfertigung geeignet. Die Tragkonstruktion braucht in der Hauptsache nur noch in einer einzigen Ausführungsform angefertigt werden.
Nach der Erfindung wird eine Gehäuseform vorgeschlagen, welche die Verwendung von besonderen Gestellen und Trag- und Halterungsteilen beim Zusammenbau der elektrischen Apparate weitgehend überflüssig macht, und sie besteht darin, dass das Gehäuse mindestens eine leicht auswechselbare, senkrechte Zwischenwand als Träger für die elektrischen Bauelemente enthält.
Eine solche Einrichtung wird zweckmässig in der Weise hergestellt, dass zunächst die elektrischen Bauelemente auf einer als Montagewand ausgebildeten Isolierstoff- oder Blechwand, die im folgenden als
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Montagezwischenwand bezeichnet wird, angeordnet werden. Anschliessend wird die elektrische Verdrahtung der Bauelemente durchgeführt. Auf diese Weise kann die Montage der Bauelemente und ihre elektrische Verdrahtung bequem und mit geringem Zeitaufwand ausgeführt werden. Eine Anordnung dieser Art wird dann in ein bereits im Rohbau fertiges Gehäuse eingesetzt.
Durch die in das Gehäuse eingebrachte Montagezwischenwand erhält man eine Aufteilung des Gehäuses in mehrere Einheiten, die beachtliche Vorteile bringt.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Montagezwischenwand als zerlegbare Doppelwand, so dass auf diese Weise eine Einteilung des Gehäuses in drei Räume entsteht, von denen z. B. der mittlere Raum zur Aufnahme der Verbindungs-und Anschlusskabel für die elektrischen Bauelemente dient. Dadurch sind die Kabel vor der Verlustwärme der elektrischen Apparate geschützt und ausserdem entsteht eine übersichtliche und zweckmässige Schaltanordnung, da sich im Innern des mittleren Raumes die Kabel ohne Behinderung durch die elektrischen Bauelemente anbringen lassen.
In manchen Fällen wird man jedoch gezwungen sein, auf eine Ausführung der Montagezwischenwand als Doppelwand wegen Platzersparnis zu verzichten. Gemäss der Erfindung erhält man dann eine besonders gedrungene Ausführungsform der Gleichrichteranordnung, indem man die Montagezwischenwand mit einer gedruckten Schaltung zur elektrischen Verbindung der Bauelemente versieht. Die Montagezwischenwand besteht in diesem Falle aus Isolierstoff. Durch diese Massnahme fällt die Verwendung von elektrischen Verbindungskabeln weg und man gewinnt dadurch Raum für die Unterbringung der elektrischen Bauelemente. Ein weiterer Vorteil tritt durch die Einsparung von Material und die wesentliche Verringerung der Arbeitszeit beim Aufbau der Gleichrichteranordnung ein.
Durch die Verwendung einer gedruckten Schaltung wird sowohl die Montage als auch die elektrische Verbindung der Bauelemente in praktisch einem einzigen Arbeitsgang erledigt und damit eine wesentliche Kostensenkung ermöglicht.
Die Einteilung des Gehäuses in mehrere Einheiten durch die Montagezwischenwand ermöglicht auch eine vorteilhafte Lösung der Kühlung der Gleichrichterelemente. Diese besteht darin, dass die eine Seite der Montagezwischenwand nur zur Aufnahme von Gleichrichterelementen dient, während alle übrigen Bauelemente auf der andern Seite angebracht werden. Da sich im Innern des Gehäuses am Transformator, an den Widerständen usw. eine nicht unerhebliche Verlustwärme entwickelt, sind auf diese Weise die wärmeempfindlichen Gleichrichterelemente durch die Montagezwischenwand vor einer schädlichen Wärmeeinwirkung geschützt. Eine derartige, vorteilhafte Ausführung einer Gleichrichteranordnung ermöglicht daher die Verwendung einer wesentlich kleineren Anlage zur Kühlung der Gleichrichterelemente.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, dass von den durch die Montagezwischenwand getrennten Räumen mindestens der nur Gleichrichterelemente enthaltende Raum durch einen künstlichen Luftstrom mit Hilfe eines Ventilators gekühlt wird. Da die Verlustwärme der andern Bauelemente nicht künstlich abgeführt zu werden braucht, arbeitet diese Anlage hinsichtlich der Lüftung wirtschaftlicher. Der übrige Aufbau der Kühlanlage kann bei der Anwendung der Erfindung freizügig gestaltet sei n. Es ist wegen der einseitigen Unterbringung der wärmeempfindlichen Gleichrichterelemente im Gehäuse genügend Raum vorhanden, bekannte Einrichtungen zur Verbesserung der Kühlwirkung, z. B. Kühlbleche anzubringen.
Im Sinne der Erfindung liegt es auch, insbesondere den nur Gleichrichterelemente enthaltenden Raum mit Entlüftungsschlitzen, z. B. sogenannte Kiemen, zu versehen, um der Aussenluft freien Zutritt zu den wärmeempfindlichen Teilen und ein ungehindertes Abziehen der erwärmten Luft aus dem Gehäuseinnern zu ermöglichen.
Es können auch in den andern Räumen Öffnungen zur Belüftung angebracht sein, um die Verlustwärme der dort befindlichen Elemente nach aussen abzuführen.
Wesentlich an der Erfindung ist, dass die wärmeempfindlichen Gleichrichterelemente durch die Montagezwischenwand vor Wärmeaustausch mit den übrigen Apparaturen geschützt sind. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, dass ein wärmeisolierender Werkstoff für die Montagezwischenwand, z. B. ein bekannter Kunststoff, verwendet wird.
Die nun folgenden Vorschläge beziehen sich auf eine Reihe weiterer besonders vorteilhafter Gestal - ungen der Erfindung.
Beim Betrieb eines Gleichrichtergerätes muss die Möglichkeit bestehen, ohne besonderen Zeitaufwand schadhaftgewordene elektrische Apparate aus dem Gehäuse herauszunehmen und durch neue zu ersetzen.
Ferner muss man aus praktischen Gründen die Bedienungsorgane und Messinstrumente möglichst leicht zugänglich und übersichtlich anordnen. Gemäss der Erfindung kann daher eine Gehäuse- wand als Tür ausgebildet werden, auf der vorzugsweise die Bedienungsorgane und Messinstru- mente angebracht sind. Damit die empfindlichen Messinstrumente vor der Wärmeeinstrahlung der übrigen elektrischen Elemente geschützt sind, kann die TÜr doppelwandig ausge-
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bar und muss zur Durchführung der Anschlussleitungen mit Aussparungen versehen werden. Die Aussenwand dient zur Aufnahme der Messinstrumente und Bedienungsorgane. Vor den Messinstrumenten kann noch eine stabile Schutzwand angebracht sein, um mechanische Beschädigungen der Messinstrumente zu verhüten.
Diese ist zweckmässig für sich als Tür ausgebildet, so dass die Instrumente jederzeit leicht zugänglich sind. Die gegenseitige Lage von Montagezwischenwand und Gehäusetür kann je nach Zweckmässigkeit gewählt sein. Besonders vorteilhaft ist es, die Tür parallel zur Montagezwischehwand und-direkt gegenüber den Gleichrichterelementen anzubringen. Dadurch wird bewirkt, dass z. B. die Gleichrichterelemente besonders leicht auswechselbar sind. Ferner kann man zur Zugänglichmachung sämtlicher GehÅauseinnenräu- me eine zur Montagezwischenwand senkrecht stehende Seitenwand als Gehäusetür wählen. Eine Kombination der beiden obigen Ausführungen bringt besondere Vorteile hinsichtlich einer bequemen Zugäng lichkeit aller elektrischen Bauelemente und ihrer Schalteinrichtung.
Sie besteht darin, dass sowohl eine zur Montagezwischenwand parallele und dem Gleichrichterelement direkt gegenüberliegende, als auch eine zur Montagezwischenwand senkrechte Seitenwand als Gehäusetür dient. Ausserdem besteht'loch die Möglichkeit, die verschiedenen Innenräume unabhängig voneinander zu öffnen, indem man das Gehäuse mit zwei einander gegenüberstehenden und zur Montagezwischenwand parallelen Türen ausstattet. Die Ausführung kann auch derart getroffen werden, dass eine der betreffenden Gehäusewände leicht abzunehmen ist. Es ist ersichtlich, dass man durch die Verwendung der Montagezwischenwand im Gehäuse in der Lage ist, das äussere Aussehen des Gehäuses freizügig und insbesondere zweckmässig zu gestalten.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, dass das mit der Montagezwischenwand versehene Gehäuse zerlegbar ausgeführt ist und die zur Montagezwischenwand senkrechten Seitenwände des Gehäuses als Tragwände der Montagezwischenwand und der übrigen Gehäusewände dienen. Durch die Ausführung eines zerlegbaren Gehäuses werden die Kosten für Lagerhaltung gering gehalten, da der Lagerraumbedarf wesentlich niedriger ist. Diese Art der Gehäusekonstruktion ermöglicht einen schnellen und einfachen Zusammenbau des Gehäuses und ist vor allem dann von Vorteil, wenn es sich um die Herstellung grösserer Gleichrichtergerte handelt.
Zur besseren Verständlichkeit der Erfindung wird diese an Hand eines Ausführungsbeispieles in der anliegenden Zeichnung noch näher beschrieben.
Die Figur zeigt ein Gehäuse zur Aufnahme einer Trockengleichrichteranordnung in Seitenansicht.
Das Gehäuse mit seinen Einrichtungen ist nur schematisch dargestellt und entspricht nicht den wirklichen Grössenverhältnissen.
Auf einen Sockel 1 sind die nichtgezeichneten Seitenwände des Gehäuses festmontiert. Sie dienen als Tragwände aller andern Gehäuseteile 2,3, 4,5 und 6 und sind aus diesem Grunde besonders stabil ausgebildet. Das Gehäuseinnere ist durch eine Deckplatte 7 abgeschlossen.
Eine Montagewand 3 ; auf der vor dem Einsatz in das Gehäuse zweckmässig alle elektrischen Apparate 8, 9, 10, 11 und 12 montiert sind, teilt das Gehäuseinnere in zwei Räume 13 und 14. In dem Raum 13 befinden sich z. B. eine Drossel 8, ein Transformator 9, mehrere Widerstände 10 usw., während im andern ausschliesslich Trockengleichrichtereinheiten 11 und ein Ventilator 12 zum Kühlen dieser Gleichrichterelemente untergebracht sind. Gegenüber dem Ventilator sind auf der Deckplatte 7 Lufteintrittsöffnungen 15 und unterhalb der Trockengleichrichterelemente Entlüftungsschlitze 16 an den Seitenwänden zum Abzug der erwärmten Luft vorgesehen. Der Gehäuseraum 13, in dem eine nicht unwesentliche Ver- lustwärme z.
B. durch die elektrischen Apparate 8,9 und 10 entsteht, wird dadurch entlüftet, dass die den Raum 13 nach aussen abschliessende Gehäusewand 2 unten und oben mit Entlüftungsschlltzen 17 versehen ist. Die eingezeichneten Pfeile zeigen den Verlauf des Luftstromes.
Die Gehäusewand 5, die den Gleichrichterelementen gegenüber und parallel zur Montagewand 3 liegt, ist als Tür ausgeführt. Auf ihr sind insbesondere Messinstrumente 18, Bedienungsorgane 19 und eine Kontrollvorrichtung 20 angebracht. Zum Schutz gegen Wärmeeinstrahlung durch die Trockengleichrichterelemente sind die Messinstrumente von dem Innenraum 14 durch eine Wand 4 getrennt, die aus wärmeisolierendem Stoff besteht und zweckmässig leicht abnehmbar ist. Vor der Wand 5 befindet sich noch eine als Tür ausgebildete Schutzwand 6, um mechanische Beschädigungen der Messinstrumente zu verhüten.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Man kann der gesamten Anordnung ein anderes äusseres Aussehen geben und insbesondere die Gehäuseteile und die elektrischen Apparate in ihrer gegenseitigen Lage zueinander verändern.
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