Flüssigkeits- und gasdichte, für Temperaturen bis mindestens 400'<B>C</B> geeignete elektrische Durchführung Gegenstand der Erfindung ist eine flüssigkeits- und gasdichte, für Temperaturen bis zu mindestens 4001<B>C</B> geeignete elektrische Durchführung durch die Wand eines unter überdruck stehenden Gehäuses, bei der zwei den Durchführungskanal von beiden Seiten abschliessende, gegeneinander verspannte Press- büchsen vorgesehen sind, die auf im Durchführungs kanal befindliche Dicht-ungsmittel einen Pressdruck ausüben.
Bei bekannten elektrischen Durchführungen sind zwischen den Pressbüchsen allgemein ein- oder mehr teilige Dichtungsringe aus Gummi oder einem ähn lichen geschmeidigen Stoff angeordnet, denen viel fach neben dem Abdichten auch das Festhalten der Elektrode im Durchführungskanal obliegt.
Für die Abdichtung eines unter überdruck stehenden Ge häuses, in welchem sowohl hohe Drücke als auch hohe Temperaturen herrschen, sind die bekannten Durchführungen nicht geeignet, selbst wenn die ge schmeidigen Dichtungsringe aus einem hitzebestän digen Material bestehen, da das Dichtungsmaterial bei den vorhandenen hohen Pressdrücken unweiger lich in den Spalt zwischen den Presskö#rpern und die Kanalwandung hineinfliesst. Mit der Verwendung von Dichtungsringen aus einem weniger geschmeidigen Material konnte diesem übelstand nicht abgeholfen werden, da solche Ringe den für das Abdichten not wendigen Anforderungen nicht gewachsen sind.
Es ist zwar schon bekannt, den geschmeidigen Dichtungs ring gegen einen stirnseitig eingespannten, den Durch führungskanal abschliessenden Stützring aufliegen zu lassen, wobei der Dichtungsring durch eine zusätz liche Isolierstoffverstärkung der Kabelisolierung ge bildet ist, doch kommt eine solche Durchführung im besten Falle nur bei gering erhöhtem Druck und bei gering erhöhter Temperatur, nicht aber bei sehr hohen Drücken und Temperaturen in Frage.
Es ist ferner bekanntgeworden, zwischen dem geschmei digen Dichtungsring und den Presskörpern weitere Ringe aus einem weniger geschmeidigen Material zu verwenden, wobei aber<B>-</B> insbesondere wenn die Ringe radial verformt werden, um in die Kanal wandung einzugreifen<B>-</B> die gleichmässige Beanspru chung des Dichtungsringes und damit die Zuver lässigkeit der Dichtung verlorengeht.
Erfindungsgemäss, werden die erwähnten Nach teile bei einer elektrischen Durchführung, die flüssig- keits- und gasdicht, ferner bis zu mindestens 400o <B>C</B> benutzbar sein soll, dadurch vermieden, dass ein ver formbarer, elektrisch isolierender Abdichtring zur Flüssigkeits- und Gasabdichtung irn Durchführungs kanal vorgesehen ist, an den sich beidseitig als Wärmeabschirrnmittel Dichtungsringe anschliessen, die aus lose eingefülltem Stoff, z.
B, Asbest, Glas fasern, Glimmerpulver oder ähnlichem bestehen, der unter dem Druck der Pressbüchsen zu einem festen, ,sich der Form des Durchführungskanals anpassenden Dichtungskörper zusammengepresst ist.
Bei einer solchen Durchführung obliegt das<B>Ab-</B> dichten in der Hauptsache dem etwas nachgiebigen Dichtungsring, welcher jedoch durch die aus dem losen Stoff bestehenden Dichtkörper gegen das ab zudichtende Medium und die Wärme wirksam abge- schinnt wird. Da die Dichtkörper sich wie feste Körper verhalten und sich dabei an die Kanalwan dung anschmiegen, wird der Dichtungsring ganz gleichmässig beansprucht und ein Einquetschen zwi schen den Dichtungskörpern und der Kanalwandung ist ausgeschlossen.
Die Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist, zeigt einen Teil eines Motorgehäuses mit dem Wicklungs- drahteinführungsloch, welches durch einen mit Durch führungselektroden versehenen Deckel verschlossen ist, in teilweisem Schnitt.
Das Wicklungsdrahteinführungsloch <B>1</B> ist mit einem Auge 2 eines nicht dargestellten Gehäuses eines Elektromotors umgeben, welcher beispielsweise eine Umwälzpumpe für ein erhitztes Druckmedium antreibt. In diesem Zusammenhang sei gleich an die ser Stelle bemerkt, dass im Medium der Grössenord nung noch Drücke von einigen zehn atü und Tem peraturen von einigen<B>1000 C</B> herrschen können und dass das Medium zum Inneren des Gehäuses des Elektromotors Zutritt hat.
Das Wicklungsdrahteinführungsloch <B>1</B> ist mittels eines Deckels<B>3</B> verschlossen, welcher unter Zwischen lage eines Dichtungsringes 4 durch Schrauben<B>5</B> gegen das Auge 2 gehalten ist.
Die Phasen werden mittels Elektroden<B>6</B> durch den Deckel<B>3</B> geführt, wobei in der Zeichnung eine Elektrodendurchführung im Schnitt dargestellt ist. Demnach besitzt jede Elektrode<B>6</B> einen im Wick- lungsdrahteinführungsloch <B>1</B> angeordneten Kopf<B>61</B> und einen durch einen Durchführungskanal<B>7</B> des Deckels<B>3</B> nach aussen ragenden mit einem Gewinde versehenen Schaft<B>6".</B> Pressbüchsen <B>8</B> und<B>9</B> aus Iso liermaterial, z. B. Keramik oder Quarz zentrieren den Schaft<B>6"</B> an den Enden des Durchführungskanals<B>7</B> und sind in diesen teilweise eingesteckt.
Die von der Innenseite des Deckels<B>3</B> in den Durchführungskanal <B>7</B> eingeführte Pressbüchse hat einen im Durchmesser erweiterten Kragen<B>8',</B> auf dem der Kopf<B>6'</B> der Elek trode<B>6</B> aufliegt. Der Kragen<B>8'</B> stützt sich mit seiner Schulter am Deckel<B>3</B> ab. Die Pressbuchse <B>9</B> besitzt dagegen auf ganzer Länge den gleichen Aussendurch messer und kann mittels einer auf das Gewinde des Schaftes<B>6"</B> aufgeschraubten Mutter<B>10</B> in den Durch führungskanal<B>7</B> hineingeschoben werden.
Zwischen der Mutter<B>10</B> und der Pressbüchse <B>9</B> sind zwei Unter- lagscheiben <B>11</B> und dazwischen ein vorgespanntes Federpaket aus Tellerfedern 12 angeordnet.
In dem durch die Pressbuchsen <B>8</B> und<B>9</B> begrenz ten und durch eine Ausdrehung in der Wandung des Kanals<B>7</B> erweiterten Kanalraum ist ein Dich- tungring 14 aus einem etwas verformbaren elektrisch isolierenden Material angeordnet, welcher den Schaft <B>6"</B> der Elektrode<B>6</B> umschliesst und an der Kanal wandung anliegt. Zweckmässig wird für den Dich tungsring ein anorganischer, etwas plastischer Stoff gewählt, z.
B. Polytetrafluoräthylen (bekannt unter dem Markennamen Teflon ). An beiden Seiten des Dichtungsringes 14 schliessen sich im Kanalraum als Wärmeabschirmmittel Dichtungsringe<B>15</B> an, die aus lose eingefüllten anorganischen Stoffen, z.
B. Speck- steinpulver, Glimmpulver, Asbest- oder Glasfasern und ähnlichen Stoffen bestehen, die unter dem Druck der Pressbüchsen <B>8</B> und<B>9</B> zu einem festen, sich der Form des Durchführung >skanals anpassenden Dichtungskörper zusammenpressbar sind.
Durch Anziehen der Mutter<B>10</B> und Vorspan nen der Tellerfedern 12 wird nun der Dichtungsring 14 über die Dichtun-Sringe <B>15</B> unter Druck gesetzt und dabei gegen die Wandung des Durchführungs kanals<B>7</B> bzw. des Elektrodenschaftes <B>6"</B> gepresst, so dass die Durchführung des Elektrodenschaftes <B>6"</B> im Kanal<B>7</B> einwandfrei abgedichtet wird. Durch Ein pressen der Dichtungsringe <B>15</B> in den erweiterten Teil<B>13</B> des Durchführungskanals entsteht am Dich tungsring<B>15</B> ein Wulst, der die Lage dieses Körpers, des Dichtungsringes 14 und der Elektrode im Durch führungskanal eindeutig festlegt.
Um eine überbeanspruchung des zu einem Form körper zusammengepressten Materials des Dichtungs ringes<B>15</B> unter der Wirkung des im Gehäuseinneren herrschenden überdruckes zu vermeiden, ist es vor teilhaft, vor dem Anziehen der Mutter<B>10</B> den Kragen<B>8'</B> der Pressbuchse <B>8</B> satt am Deckel<B>3</B> auf liegen zu lassen. Aus dem gleichen Grunde kann man die Pressbuchsen <B>8</B> und<B>9</B> miteinander vertauschen, wenn im Gehäuseinneren an Stelle von überdruck ein Unterdruck herrschen würde.
Auch kann man bei einem niedrigen Druckgefälle zwischen beiden Seiten der Durchführung die Pressbuchse <B>8</B> ohne Kragen<B>8'</B> ausführen, da schon allein durch die Erweiterung des Durchführungskanals ein sicherer Halt der Durch führung darin gewährleistet ist.
Zu beachten ist, dass die Tellerfedern 12 durch Anziehen der Mutter<B>10</B> zwar vorgespannt, jedoch keinesfalls flachgedrückt sind, so dass sie den infolge von Temperaturschwankungen auftretenden Material dehnungen Rechnung tragen können, ohne dass dabei auf das für eine einwandfreie Abdichtung notwendige Zusammenpressen des Dichtungsringes 14 verzichtet werden muss.
Zum Anschliessen der Motorwicklungsenden an die Elektroden<B>6</B> besitzen die Köpfe<B>6'</B> eine axiale Bohrung, in die die Enden eingelötet werden können. Zum äusseren Anschluss der Stromleitungen kann das Gewinde der Elektrodenschäfte <B>6"</B> benutzt werden.
Die Elektroden<B>6</B> können selber vorteilhaft aus rostfreiem Stahl bestehen. Die beschriebene Durch führung gewährleistet auf die Dauer und unter allen vorkommenden Betriebsverhältnissen und Tempera turen einen dichten Abschluss und verhindert die Lockerung der Elektroden beim Auftreten von Vi brationen oder Erschütterungen sowie eine Änderung der mechanischen oder elektrischen Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen bis zu mindestens 40011 <B>C.</B> Zudem ist diese Elektrodendurchführung in der Herstellung billig.
Liquid-tight and gas-tight electrical feedthrough suitable for temperatures up to at least 400 ° C The subject matter of the invention is a liquid-tight and gas-tight electrical feedthrough suitable for temperatures up to at least 4001 ° C </B> the wall of a housing which is under overpressure and in which two compression sleeves are provided which close off the duct on both sides and are braced against one another and exert a pressure on sealing means located in the duct.
In known electrical bushings, one or more-part sealing rings made of rubber or a similar supple material are generally arranged between the compression sleeves, which in addition to sealing and holding the electrode in the feed-through channel is often incumbent.
For the sealing of a pressurized Ge housing, in which both high pressures and high temperatures prevail, the known bushings are not suitable, even if the flexible sealing rings are made of a heat-resistant material, since the sealing material inevitably under the existing high pressures Lich flows into the gap between the pressed bodies and the canal wall. With the use of sealing rings made of a less pliable material this problem could not be remedied, since such rings are not up to the requirements necessary for sealing.
Although it is already known to let the supple sealing ring rest against a frontally clamped, the guide channel closing support ring, the sealing ring is formed by an additional Liche insulating material reinforcement of the cable insulation, but such a implementation comes in the best case only at slightly increased Pressure and at a slightly elevated temperature, but not at very high pressures and temperatures in question.
It has also become known to use further rings made of a less pliable material between the Schmei ended sealing ring and the press bodies, but <B> - </B> especially when the rings are radially deformed in order to intervene in the channel wall - </B> the uniform stress on the sealing ring and thus the reliability of the seal is lost.
According to the invention, the disadvantages mentioned are avoided in the case of an electrical feedthrough which is liquid-tight and gas-tight, and should also be usable up to at least 400 ° C, in that a deformable, electrically insulating sealing ring to the liquid - And gas seal in the implementation channel is provided, to which sealing rings are connected on both sides as heat shielding means, which are made of loosely filled material, e.g.
B, asbestos, glass fibers, mica powder or the like exist, which is compressed under the pressure of the press sleeves to form a solid, the shape of the duct adapting sealing body.
In such an implementation, the sealing is mainly the responsibility of the somewhat flexible sealing ring, which, however, is effectively cut off from the medium to be sealed off and the heat by the sealing body consisting of the loose material. Since the sealing bodies behave like solid bodies and cling to the duct wall, the sealing ring is stressed quite evenly and squeezing between the sealing bodies and the duct wall is excluded.
The drawing, in which an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown, shows part of a motor housing with the winding wire insertion hole, which is closed by a cover provided with lead-through electrodes, in partial section.
The winding wire insertion hole <B> 1 </B> is surrounded by an eye 2 of a housing (not shown) of an electric motor, which drives, for example, a circulation pump for a heated pressure medium. In this context, it should be noted at this point that pressures of several tens of atmospheres and temperatures of several <B> 1000 C </B> can still prevail in the medium of the order of magnitude and that the medium can access the interior of the housing of the electric motor Has.
The winding wire insertion hole <B> 1 </B> is closed by means of a cover <B> 3 </B>, which is held against the eye 2 by screws <B> 5 </B> with a sealing ring 4 in between.
The phases are led through the cover <B> 3 </B> by means of electrodes <B> 6 </B>, with an electrode lead-through being shown in section in the drawing. Accordingly, each electrode <B> 6 </B> has a head <B> 61 </B> arranged in the winding wire insertion hole <B> 1 </B> and one through a feed-through channel <B> 7 </B> of the cover <B> 3 </B> Outwardly protruding with a threaded shaft <B> 6 ". </B> Press sleeves <B> 8 </B> and <B> 9 </B> made of insulating material, e.g. B. ceramic or quartz center the shaft <B> 6 "</B> at the ends of the feed-through channel <B> 7 </B> and are partially inserted into it.
The press sleeve inserted from the inside of the cover <B> 3 </B> into the feed-through channel <B> 7 </B> has a collar <B> 8 '</B> with an enlarged diameter on which the head <B> 6 '</B> the electrode <B> 6 </B> rests on. The collar <B> 8 '</B> is supported with its shoulder on the lid <B> 3 </B>. The compression bushing <B> 9 </B>, on the other hand, has the same outer diameter over its entire length and can be inserted into the passage by means of a nut <B> 10 </B> screwed onto the thread of the shaft <B> 6 "</B> guide channel <B> 7 </B> can be pushed in.
Between the nut <B> 10 </B> and the press bushing <B> 9 </B> there are two washers <B> 11 </B> and a pretensioned spring assembly made up of disc springs 12 between them.
In the channel space delimited by the press sockets <B> 8 </B> and <B> 9 </B> and expanded by a recess in the wall of the channel <B> 7 </B>, a sealing ring 14 is made a somewhat deformable electrically insulating material which encloses the shaft <B> 6 "</B> of the electrode <B> 6 </B> and rests against the duct wall. An inorganic, somewhat plastic material is expedient for the sealing ring chosen, e.g.
B. Polytetrafluoroethylene (known under the brand name Teflon). On both sides of the sealing ring 14 in the duct space, sealing rings 15, which are made of loosely filled inorganic substances, e.g.
B. soapstone powder, glow powder, asbestos or glass fibers and similar substances exist, which under the pressure of the press sleeves <B> 8 </B> and <B> 9 </B> to a solid, the shape of the implementation> skanals matching sealing body are compressible.
By tightening the nut <B> 10 </B> and preloading the disc springs 12, the sealing ring 14 is now put under pressure via the sealing rings <B> 15 </B> and against the wall of the duct <B> 7 </B> or of the electrode shaft <B> 6 "</B> so that the lead-through of the electrode shaft <B> 6" </B> in the channel <B> 7 </B> is properly sealed. By pressing the sealing rings <B> 15 </B> into the expanded part <B> 13 </B> of the duct, a bead is created on the sealing ring <B> 15 </B> that defines the position of this body, the sealing ring 14 and the electrode in the lead-through channel.
In order to avoid overstressing the material of the sealing ring, which has been compressed to form a molded body, under the effect of the overpressure inside the housing, it is advisable to do so before tightening the nut <B> 10 </B> Let the collar <B> 8 '</B> of the press socket <B> 8 </B> lie flush against the cover <B> 3 </B>. For the same reason, the press sockets <B> 8 </B> and <B> 9 </B> can be interchanged if there would be negative pressure inside the housing instead of overpressure.
With a low pressure gradient between the two sides of the bushing, the compression bushing <B> 8 </B> can also be designed without a collar <B> 8 '</B>, since the extension of the bushing channel alone ensures that the bushing is securely held therein is guaranteed.
It should be noted that the disc springs 12 are pretensioned by tightening the nut 10, but are by no means flattened, so that they can take into account the material expansions that occur as a result of temperature fluctuations without having to do anything to ensure proper functioning Sealing necessary compression of the sealing ring 14 must be dispensed with.
To connect the motor winding ends to the electrodes <B> 6 </B>, the heads <B> 6 '</B> have an axial bore into which the ends can be soldered. The thread of the electrode shafts <B> 6 "</B> can be used for the external connection of the power lines.
The electrodes <B> 6 </B> can themselves advantageously consist of stainless steel. The described implementation ensures a tight seal in the long run and under all operating conditions and temperatures and prevents loosening of the electrodes in the event of vibrations or shocks and a change in the mechanical or electrical properties even at higher temperatures up to at least 40011 <B > C. </B> In addition, this electrode leadthrough is cheap to manufacture.