DE102015113050A1

DE102015113050A1 - Pressure-tight device

Info

Publication number: DE102015113050A1
Application number: DE102015113050.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Koepsell
Original assignee: Johnson Electric Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Koepsell Martin De
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein druckdichtes Gerät 1 mit einem Gehäuse 2, in dessen Innenraum ein Bauteil 10 aufgenommen ist, wobei wenigstens ein bewegbares Element 11, 12 des Bauteiles 10 eine Öffnung 3, 3‘ des Gehäuses 2 durchtritt und dieses Bauteil 10 die Öffnung 3, 3‘ im Gehäuse 2 bis auf einen Spalt verschließt. Das bewegbare Element 11, 12 und/oder das Gehäuse 2 haben im Bereich der Öffnung 3, 3‘ hydrophobe Oberflächen 7, 8. Des Weiteren ist zumindest ein Wandbereich 6 der Gehäusewände 5 des Gehäuses 2 nachgiebig ausgebildet und der Innenraum des Gehäuses 2 mit einem inkompressiblen Mittel 4 gefüllt. Dies ermöglicht ein Betreiben des Gerätes 1 auch unter Wasser und auch in großer Wassertiefe. Ein solches Gerät 1 hat darüber hinaus viele weitere funktionelle Vorteile.The invention relates to a pressure-tight device 1 having a housing 2, in the interior of which a component 10 is accommodated, wherein at least one movable element 11, 12 of the component 10 passes through an opening 3, 3 'of the housing 2 and this component 10 passes through the opening 3, 3 'closes in the housing 2 except for a gap. The movable element 11, 12 and / or the housing 2 have in the region of the opening 3, 3 'hydrophobic surfaces 7, 8. Furthermore, at least one wall portion 6 of the housing walls 5 of the housing 2 is resilient and the interior of the housing 2 with a incompressible means 4 filled. This allows operation of the device 1 even under water and in deep water. Such a device 1 also has many other functional advantages.

Description

Die Erfindung betrifft ein druckdichtes Gerät mit einem Gehäuse, in dessen Innenraum ein Bauteil aufgenommen ist, wobei wenigstens ein bewegbares Element des Bauteiles eine Öffnung des Gehäuses durchtritt und dieses Bauteil die Öffnung im Gehäuse bis auf einen Spalt verschließt. The invention relates to a pressure-tight device having a housing, in the interior of which a component is received, wherein at least one movable element of the component passes through an opening of the housing and this component closes the opening in the housing except for a gap.

Das Dokument DE 419 239 A zeigt eine leicht verstellbare Einrichtung bei sich verändernden Außendruck, z.B. unter Wasser. Hierzu werden zusätzlich Bauteile, wie z.B. eine Biegeplatte, eine verschiebbare Wand oder ein Kolben vorgesehen, um einen Druckausgleich zu schaffen. Die Abdichtung erfolgt über eine Labyrinthdichtung, die jedoch nicht völlig dicht ist. Diese Leckage wird hingenommen, da nur sporadisch Verstellvorgänge vorgesehen sind. Eine solche Abdichtung eignet sich nicht für elektrische Geräte, die unter Wasser verwendet werden sollen. The document DE 419 239 A shows an easily adjustable device with changing external pressure, eg under water. For this purpose, additional components such as a bending plate, a sliding wall or a piston are provided in order to create a pressure equalization. The seal is made via a labyrinth seal, which is not completely sealed. This leakage is tolerated because only sporadic adjustment procedures are provided. Such a seal is not suitable for electrical devices that are to be used under water.

Aus einer früheren Patentanmeldung der Anmelderin, nämlich der deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 110 602.4 , ist bereits ein Gerät mit einem durch ein Gehäuse umschlossenen Innenraum bekannt, bei dem die Durchtrittsstellen von beweglichen Bauteilen mit hydrophoben Oberflächen versehen werden. Ein solches Gerät ist vor dem Ein- und Austritt von Flüssigkeiten geschützt. Die Abdichtung erfolgt in vorteilhafter Weise berührungslos. Die wirksame Abdichtung der Durchtrittsstellen von beweglichen Bauteilen an Geräten gegenüber äußeren Medien, ohne dass die Bewegung des Bauteiles beeinträchtigt wird, ist eine allgemeine Aufgabe der Technik. Bei einer Vielzahl von Anwendungen wird zusätzlich eine sichere Funktion von Geräten mit Bauteilen, wie z. B. Schaltern und Motoren, unter einem erhöhten Umgebungsdruck gefordert, beispielsweise der Betrieb der Geräte unter Wasser. Bei bekannten Geräten sind druckdichte Gehäuse und an den Durchtrittsstellen von bewegbaren Elementen zusätzliche Dichtungen zwischen dem Gehäuse und dem bewegbaren Bauteil vorgesehen. Hierbei müssen Gehäuse und Dichtung dem Differenzdruck zwischen dem Innendruck innerhalb des Gehäuses und dem Umgebungsdruck widerstehen. Üblicherweise ist der Innendruck dem Normaldruck von ungefähr 1 bar gleichzusetzen. Der Differenzdruck ändert sich mit dem Außendruck, der beispielsweise bei einer Wassersäule von 1m dann 0,1 bar und bei einer Wassersäule von 11000 m schon 1100 bar beträgt. Elektrische Geräte, die unter Wasser verwendet werden, wie z. B. Roboter zur Poolreinigung, müssen dem entsprechenden Wasserdruck standhalten. In ähnlicher Weise ist es gewünscht, dass verschiedene elektrische Geräte, welche im Normalfall nicht unter Wasser eingesetzt werden, auch unter Wasser ihre Funktion nicht einbüßen. From an earlier patent application of the applicant, namely the German patent application DE 10 2014 110 602.4 , A device is already known with a housing enclosed by a housing, in which the passage points of moving components are provided with hydrophobic surfaces. Such a device is protected against ingress and egress of liquids. The seal is carried out in an advantageous manner contactless. The effective sealing of the passage points of moving parts on equipment to external media, without the movement of the component is impaired, is a general object of the art. In a variety of applications is also a safe function of devices with components such. As switches and motors, under an increased environmental pressure required, for example, the operation of the devices under water. In known devices pressure-tight housing and at the passage points of movable elements additional seals between the housing and the movable member are provided. In this case, housing and seal must withstand the differential pressure between the internal pressure within the housing and the ambient pressure. Usually, the internal pressure is equal to the normal pressure of about 1 bar. The differential pressure changes with the external pressure, which is for example 0.1 bar at a water column of 1 m and 1100 bar at a water column of 11000 m. Electrical equipment used under water, such as. B. robots for pool cleaning, must withstand the corresponding water pressure. Similarly, it is desirable that various electrical devices, which are not normally used underwater, not lose their function even underwater.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Gerät mit einem aus seinem Gehäuse nach außen tretenden beweglichen Element so abzudichten, dass ein Betreiben des Gerätes auch unter Wasser und auch in großer Wassertiefe möglich ist. The object of the present invention is therefore to seal a device with a passing out of its housing to the outside movable element so that operation of the device is possible even under water and in large water depth.

Diese Aufgabe wird mit einem druckdichten Gerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beschreiben die Unteransprüche. This object is achieved with a pressure-tight device having the features of claim 1. Advantageous embodiments describe the subclaims.

Dieses druckdichte Gerät ist insbesondere zur Verwendung in großer Wassertiefe geeignet. Das Gerät umfasst ein Bauteil, welches in einem Innenraum eines Gehäuses aufgenommen ist und von den Gehäusewänden gegenüber dem Außenraum umschlossen ist. Bei dem Außenraum kann es sich beispielsweise um Wasser, eine wässrige Lösung aber auch um Öl handeln. Das im Gehäuse vorgesehene Bauteil besitzt wenigstens ein bewegbares Element, das aus dem Gehäuse nach außen tritt. Das Gehäuse besitzt hierzu zumindest eine Öffnung für das bewegbare Element, wobei das bewegbare Element die jeweilige Öffnung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum bis auf einen verbleibenden Spalt verschließt. Das bewegbare Element ist dabei linear und/oder drehend beweglich. Im Bereich der Öffnung besitzt das bewegbare Element und/oder das Gehäuse hydrophobe Oberflächen, wie dies aus der früheren Patentanmeldung der Anmelderin, nämlich DE 10 2014 110 602.4 , bekannt ist. This pressure-tight device is particularly suitable for use in deep water. The device comprises a component which is accommodated in an interior of a housing and is enclosed by the housing walls in relation to the exterior space. The exterior may be, for example, water, an aqueous solution, but also oil. The component provided in the housing has at least one movable element which emerges from the housing to the outside. The housing has for this purpose at least one opening for the movable element, wherein the movable element closes the respective opening between the inner space and the outer space except for a remaining gap. The movable element is linear and / or rotationally movable. In the region of the opening, the movable element and / or the housing has hydrophobic surfaces, as is known from the Applicant's earlier patent application, namely DE 10 2014 110 602.4 , is known.

In erfindungsgemäßer Weise ist der Innenraum des Gehäuses mit einem inkompressiblen Mittel gefüllt. Dieses ist insbesondere eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder Öl. Bevorzugt werden Öle, wie beispielsweise Mineralöle oder natürliche Öle. Besonders bevorzugt ist als Flüssigkeit für die Füllung ein physiologisches, unbedenkliches und biologisch abbaubares Öl wie beispielsweise Sonnenblumenöl zu wählen, ein Sonnenblumenöl mit möglichst geringem Anteil an Fettsäuren. Die Verwendung dieses Öl ist in vorteilhafter Weise bereits bei Transformatoren ausreichend untersucht. In accordance with the invention, the interior of the housing is filled with an incompressible means. This is especially a liquid, such as water or oil. Preference is given to oils, such as mineral oils or natural oils. It is particularly preferred to choose as the liquid for the filling a physiological, harmless and biodegradable oil such as sunflower oil, a sunflower oil with the lowest possible content of fatty acids. The use of this oil has already been investigated in an advantageous manner in transformers.

Neben dem inkompressiblen Mittel im Innenraum des Gehäuses des druckdichten Gerätes ist des Weiteren in erfindungsgemäßer Weise vorzusehen, dass mindestens ein Wandbereich der Gehäusewände, die den Innenraum des Gehäuses umschließen, nachgiebig ausgebildet ist. Ein solcher flexibler Wandbereich kann beispielsweise durch eine Wanddickenreduzierung erzielt werden, d. h. das Gehäuse besitzt dann zumindestens partiell einen dünnwandigeren Gehäusewandbereich. Beim Eintauchen eines solchen Gerätes in eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, entspricht der Außendruck des Wassers ungefähr dem Innendruck der im Innenraum des Gehäuses vorgesehenen Flüssigkeit. Die Flexibilität des nachgiebigen Wandbereiches gleicht zusätzlich geringe Volumenänderungen der im Innenraum vorgesehenen Flüssigkeit aus, wenn sich der äußere Druck verändert. Die im Innenraum des Gehäuses vorgesehene Flüssigkeit verhindert aufgrund ihrer Inkompressibilität, dass der im Außenraum um das Gehäuse herum wirkenden Druck größere Deformationen und Beschädigungen am Gerät bewirken kann. Die Flüssigkeit füllt dabei den Innenraum des Gehäuses des Geräts vollständig aus und ist so gewählt, dass sie die Funktion der im Gehäuse liegenden Teile nicht beeinträchtigt und ggf. im Vergleich zu einer Luftfüllung des Innenraums sogar verbessert. In addition to the incompressible means in the interior of the housing of the pressure-tight device, provision must furthermore be made according to the invention for at least one wall region of the housing walls, which surround the interior of the housing, to be yielding. Such a flexible wall region can be achieved for example by a reduction in wall thickness, ie the housing then has at least partially a thinner walled housing wall area. When immersing such a device in a liquid, such as water, the external pressure of the water corresponds approximately to the internal pressure of the space provided in the interior of the housing liquid. The Flexibility of the compliant wall area also compensates for small volume changes in the interior of the intended liquid when the external pressure changes. Due to their incompressibility, the liquid provided in the interior of the housing prevents the pressure which acts around the housing in the outer space from causing greater deformation and damage to the device. The liquid completely fills the interior of the housing of the device and is chosen so that it does not affect the function of the parts in the housing and possibly even improved compared to an air filling of the interior.

Alle Durchtrittsstellen für die bewegbaren Elemente durch das Gehäuse in den Außenraum weisen zumindest einseitig hydrophobe Oberflächen auf. Bei Durchtrittsstellen für ausschließlich drehend bewegliche Elemente und der Verwendung von Wasser oder ähnlichen Flüssigkeiten ist es ausreichend, wenn nur eine der den Spalt bildenden Oberflächen hydrophob ausgebildet ist, da infolge des sogenannten Moses-Effektes ein Bereich über der hydrophoben Oberfläche von der Flüssigkeit frei gehalten wird. Ist die Spaltweite kleiner als der freigehaltene Deckbereich über der hydrophoben Oberfläche, so ist eine Dichtwirkung gegeben. Die Spaltweite sollte kleiner als 0,3 mm sein. Spaltweiten von 0,01 mm–0,2 mm werden bevorzugt. Für eine gute Funktion der hier beschriebenen Abdichtung sind dabei Randwinkel der Flüssigkeitsbenetzung auf den hydrophoben Oberflächen von größer 90°, vorzugsweise größer 130°, besonders bevorzugt 140°–180°, anzustreben. All passage points for the movable elements through the housing into the outer space have hydrophobic surfaces on at least one side. At passages for exclusively rotating elements and the use of water or similar liquids, it is sufficient if only one of the surfaces forming the gap is hydrophobic, since due to the so-called Moses effect, an area above the hydrophobic surface is kept free of the liquid , If the gap width is smaller than the free cover area above the hydrophobic surface, a sealing effect is provided. The gap width should be smaller than 0.3 mm. Gap widths of 0.01 mm-0.2 mm are preferred. For a good function of the seal described here are wetting angle of the liquid wetting on the hydrophobic surfaces of greater than 90 °, preferably greater than 130 °, particularly preferably 140 ° -180 °, strive.

Hydrophobe Oberflächen sind empfindlich gegenüber Kratzern und allgemein gegenüber mechanischer Beanspruchung. Bei Vorsehen von bewegbaren Elementen ist deshalb für die bewegbaren Elemente eine Führung und Lagerung vorzusehen, die dies gewährleistet. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Führung des bewegbaren Elements im Bereich des Spalts vorgesehen. Hierzu weist die Öffnung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum neben dem Spalt als äußeren Abschnitt der Öffnung einen inneren Führungsabschnitt auf, welcher auch zur Lagerung des bewegbaren Elements dient. Diese Anordnung gewährleistet eine berührungslose Führung des bewegbaren Elements innerhalb des Spalts. Auf diese Weise werden eine Abdichtung und ein verschleißfreier Dauerbetrieb gewährleistet. Die zur Abdichtung vorgesehenen empfindlichen hydrophoben Oberflächen werden mechanisch nicht beansprucht. Die erfindungsgemäße Trennung von berührungsfreiem hydrophoben Dichtspalt und einer gesonderter Lagerung des bewegbaren Elements im Bereich der Öffnung verhindert den Verlust der hydrophoben Eigenschaften der hydrophoben Oberflächen durch Verschleiß. Hydrophobic surfaces are susceptible to scratches and generally to mechanical stress. When providing movable elements, a guide and bearing must therefore be provided for the movable elements, which ensures this. In a preferred embodiment of the invention, a guide of the movable element is provided in the region of the gap. For this purpose, the opening between the inner space and the outer space next to the gap as the outer portion of the opening on an inner guide portion, which also serves to support the movable member. This arrangement ensures contactless guidance of the movable element within the gap. In this way, a seal and a wear-free continuous operation are guaranteed. The intended for sealing sensitive hydrophobic surfaces are not mechanically stressed. The inventive separation of non-contact hydrophobic sealing gap and a separate storage of the movable element in the region of the opening prevents the loss of hydrophobic properties of the hydrophobic surfaces by wear.

Bei linear bewegbaren Elementen, die unter einem veränderlichen Außendruck betrieben werden, ist des Weiteren vorzusehen, dass bei der Bewegung des bewegbaren Elements das Innenvolumen unverändert bleibt. Dies wird am besten dadurch erreicht, dass dem in das Gehäuse eindringenden Volumen des bewegbaren Elements ein gleich großes Volumen des bewegbaren Elements zugeordnet ist, welches das Gehäuse verlässt. Bei Ausführungen der Erfindung mit linear bewegbaren Elementen werden bevorzugt beidseitig des in der Öffnung verbleibenden Spalts hydrophobe Oberflächen vorgesehen. Auf diese Weise ist es nicht möglich, dass das äußere Medium, z.B. Wasser, in das Gehäuse eintritt oder andererseits das innere Medium, nämlich das inkompressible Mittel, wie z.B. Öl, aus dem Gehäuse austritt. Aufgrund der vergleichbaren Drucke im Außenraum und im Innenraum des Gerätes findet kein Austausch zwischen dem Außenraum und dem vom Gehäuse umschlossenen Innenraum statt. Die hydrophoben Oberflächen im Bereich der Öffnung verhindern ein Benetzen des Bauteiles durch die im Innenraum bzw. Außenraum vorhandenen Flüssigkeiten. Diese Flüssigkeiten werden durch die Oberflächenspannung am Eintritt in einen Spalt, dessen Spaltflächen mit hohen hydrophoben Oberflächen versehen sind, gehindert. Die Oberflächenspannung der im Außenraum bzw. Innenraum vorgesehenen Flüssigkeiten, die den Durchtritt an den hydrophoben Spalten verhindert, kann wegen einer fehlenden Druckdifferenz nicht überwunden werden. Das Gehäuse ist dabei unabhängig von der absoluten Höhe des Drucks aufgrund des vergleichbaren Drucks im Innen- und Außenraum des Geräts abgedichtet. Des Weiteren wird das axial bewegbare Element in vorteilhafter Weise so geführt, dass das Innenvolumen im Gehäuse des Geräts unverändert bleibt, z.B. durch zwei gegenüberliegende Öffnungen. In the case of linearly movable elements which are operated under a variable external pressure, provision must furthermore be made for the internal volume to remain unchanged during the movement of the movable element. This is best achieved by associating with the volume of the movable element penetrating into the housing an equal volume of the movable element leaving the housing. In embodiments of the invention with linearly movable elements, hydrophobic surfaces are preferably provided on both sides of the gap remaining in the opening. In this way it is not possible for the external medium, e.g. Water enters the housing or, on the other hand, the internal medium, namely the incompressible agent, e.g. Oil, escapes from the case. Due to the comparable pressures in the outer space and in the interior of the device no exchange takes place between the outer space and the housing enclosed by the housing. The hydrophobic surfaces in the region of the opening prevent wetting of the component by the liquids present in the interior or exterior space. These liquids are prevented by the surface tension at the entrance into a gap whose cleavage surfaces are provided with high hydrophobic surfaces. The surface tension of the liquids provided in the outer space or interior, which prevents the passage at the hydrophobic gaps, can not be overcome because of a lack of pressure difference. The housing is sealed regardless of the absolute level of pressure due to the comparable pressure in the interior and exterior of the device. Furthermore, the axially movable element is advantageously guided so that the internal volume in the housing of the device remains unchanged, e.g. through two opposite openings.

Das Gehäuse des Gerätes ist somit unabhängig von der absoluten Höhe des Druckes dicht. Das Gerät kann daher dauerhaft unter Wasser oder bedeckt von flüssigen Medien betrieben werden. Die Abdichtung erfolgt auch in diesem Fall in vorteilhafter Weise berührungslos. Gegenüber berührenden Dichtungen hat diese Abdichtung den Vorteil, dass Abrieb, Verschleiß und Reibung vermieden werden. Das Bauteil in dem Gehäuse ist wirksam gegenüber Wasser und allen üblichen Flüssigkeiten einschließlich Ölen, Fetten, Lösungsmitteln, Salzwasser, Wasser mit Waschzusätzen und Ähnlichem geschützt, da gegenüber diesen Medien die Abdichtung wirksam ist. Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass keine zusätzlichen Teile für das druckdichte Gerät benötigt werden. Die Abdichtung des Innenraums erfolgt ohne ein zusätzliches Dichtungselement und ohne ein flexibles Dichtmittel und ohne Verwendung eines wasserabsorbierenden Materials. Auch wird für das drehende Element kein zusätzlicher Bauraum notwendig. Das Gehäuse kann in dünnwandiger Leichtbauweise, vorzugsweise aus Kunststoff, gefertigt werden. Eine Gesamtkonstruktion des Geräts kann einfach und robust ausgeführt werden. The housing of the device is thus tight regardless of the absolute level of pressure. The device can therefore be operated permanently under water or covered by liquid media. The seal is also in this case advantageously contactless. Compared to contacting seals, this seal has the advantage that abrasion, wear and friction are avoided. The component in the housing is effectively protected against water and all common liquids, including oils, fats, solvents, salt water, water with laundry additives, and the like, because sealing against these media is effective. In addition, it is advantageous that no additional parts for the pressure-tight device are needed. The sealing of the interior takes place without an additional sealing element and without a flexible sealant and without the use of a water-absorbing material. Also, no additional space is required for the rotating element. The housing can in thin-walled lightweight construction, preferably made of plastic. An overall construction of the device can be made simple and robust.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die eingeschlossene Flüssigkeit die Funktionen des Gerätes sogar verbessern kann. Zur Füllung des Gehäuses kann z.B. Reinstwasser oder Öl verwendet werden. Mineralöle oder Pflanzenöle sind zur Füllung geeignet. Für elektrische Anwendungen ist z.B. Transformatoröl oder Sonnenblumenöl geeignet. Bei Verwendung von Wasser oder Öl ergeben sich funktionelle Vorteile gegenüber Luft. Alle Lagerstellen werden durch einen Flüssigkeitsfilm geschmiert. Eine durch Schmierung verminderte Reibung und Geräuschminderung sind ein weiterer besonderer Vorteil. Ein hoher Flammpunkt in Verbindung mit einer hohen Wärmekapazität führt dazu, dass ein solches Gerät feuerhemmend ist. Für elektrische Geräte geeignete Flüssigkeiten haben gegenüber Luft eine höhere spezifische Wärmekapazität und eine höhere elektrische Durchschlagsfestigkeit. Another advantage is that the trapped liquid can even enhance the functions of the device. To fill the housing, e.g. Ultrapure water or oil can be used. Mineral oils or vegetable oils are suitable for filling. For electrical applications, e.g. Transformer oil or sunflower oil suitable. When using water or oil, there are functional advantages over air. All bearings are lubricated by a liquid film. Lubrication-reduced friction and noise reduction are another particular advantage. A high flash point combined with a high heat capacity makes such a device fire-retardant. For electrical equipment suitable liquids have a higher specific heat capacity and a higher electrical breakdown strength compared to air.

Die Flüssigkeit dämpft des Weiteren mechanische Schwingungen im Gerät. Bei Motoren wird dadurch die Geräuschentwicklung drastisch reduziert, Korrosionsangriff und ein Quietschen beim Anlauf des Motors nach einem Stillstand vermieden. The fluid also dampens mechanical vibrations in the device. In the case of motors, the noise development is thereby drastically reduced, avoiding corrosion attack and squeaking during starting of the motor after a standstill.

Bei Schaltern wird in vorteilhafter Weise durch das Dämpfen der Schwingungen mittels der Flüssigkeit im Gerät ein Prellen der Kontakte zeitlich verkürzt und die Anzahl der mit dem Prellen verbundenen Abhebevorgänge vermindert. Die Zahl der Lichtbögen, die hauptsächlich für die begrenzte Lebensdauer verantwortlich sind, wird reduziert. Die Flüssigkeit im Gerät kühlt des Weiteren die Kontakte und Lichtbögen. Die höhere elektrische Durchschlagsfestigkeit der Flüssigkeit im Gerät reduziert die bei gegebener Spannung mögliche Länge des Lichtbogens. Durch diese Effekte wird die Brenndauer der Lichtbögen reduziert. Ist die Anzahl und/oder Brenndauer der Lichtbögen reduziert, so verdampfen diese weniger Kontaktmaterial bei Schaltern oder bei Relais, was die Lebensdauer der Geräte verlängert. In the case of switches, bouncing of the contacts is advantageously shortened in time by the damping of the vibrations by means of the liquid in the device, and the number of lift-off operations associated with bouncing is reduced. The number of arcs, which are mainly responsible for the limited life, is reduced. The liquid in the device also cools the contacts and arcs. The higher electrical breakdown strength of the fluid in the device reduces the length of the arc possible for a given voltage. These effects reduce the burning time of the arcs. If the number and / or burning time of the arcs is reduced, these evaporate less contact material at switches or relays, which extends the life of the devices.

Die Füllung des Gerätes mit einer Flüssigkeit hat somit neben dem Widerstand gegen den äußeren Druck viele weitere funktionelle Vorteile. Handelt es sich bei dieser Flüssigkeit um Wasser oder Pflanzenöl, entsteht bei einem Leck keine Wassergefährdung. Pflanzenöl ist gesundheitlich unbedenklich, umweltfreundlich und biologisch abbaubar. Diese Füllungen sind daher auch gut geeignet für die Anwendung in der Medizintechnik, Nahrungs- und Textilindustrie. Zudem ist der Preis dieser Flüssigkeiten niedrig. The filling of the device with a liquid thus has many other functional advantages in addition to the resistance to external pressure. If this liquid is water or vegetable oil, there is no risk of water leakage. Vegetable oil is harmless to health, environmentally friendly and biodegradable. These fillings are therefore also well suited for use in medical technology, food and textile industry. In addition, the price of these liquids is low.

Wird das Gehäuse eines solchen Gerätes einem Feuer ausgesetzt, so erhitzt sich die in dem Gehäuse enthaltene Flüssigkeit, wie Wasser oder Öl, bevor sie verdampft oder verbrennt. Die im Innenraum eingeschlossene Flüssigkeit verzögert die Zerstörung der Gerätefunktionen. Ein solches Gerät kann einem Feuer daher länger standhalten. Ein solches Gerät ist daher gegenüber Auswirkungen eines Brandes besser geschützt. When the housing of such a device is exposed to a fire, the liquid contained in the housing, such as water or oil, heats up before it evaporates or burns. The trapped liquid in the interior delays the destruction of the device functions. Such a device can therefore withstand a fire longer. Such a device is therefore better protected against the effects of a fire.

Wird der im Gerät vorgesehenen Flüssigkeit ein keimtötender Zusatz zugesetzt, so ist auch gewährleistet, dass keine Keime in ein solches Gerät ein- oder austreten. Ein solches Gerät ist für medizinische Anwendungen einsetzbar. If the liquid provided in the device is added with a germicidal additive, it is also ensured that no germs enter or leave such a device. Such a device can be used for medical applications.

Weiter Vorteile werden bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele genannt. Die Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Further advantages are mentioned in the description of the embodiments. The embodiments will be described with reference to the drawings. Show it:

1 eine Schnittansicht eines Gerätes; 1 a sectional view of a device;

1a eine Detailansicht von 1; 1a a detailed view of 1 ;

2 eine Schnittansicht eines weiteren Gerätes mit Schalter; 2 a sectional view of another device with switch;

2a eine Detailansicht von 2; 2a a detailed view of 2 ;

2b eine weitere Detailansicht von 2; 2 B another detail view of 2 ;

3 eine Schnittansicht des Schalters von 2 nach Betätigung; 3 a sectional view of the switch of 2 after operation;

4 eine Schnittansicht eines weiteren Gerätes mit Motor. 4 a sectional view of another device with motor.

Die 1 bis 4 zeigen erfindungsgemäße Geräte 1 mit unterschiedlichen Bauteilen 10, 20, 40 im Gehäuse 2. Für gleiche Geräteteile wurden die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn es sich um unterschiedliche Ausführungsformen handelt. The 1 to 4 show devices according to the invention 1 with different components 10 . 20 . 40 in the case 2 , The same reference numerals have been used for the same device parts, even if they are different embodiments.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 umfasst das druckdichte Gerät 1 ein Gehäuse 2 mit Gehäusewänden 5 und 6, wobei der Wandbereich 6 flexibel ausgebildet ist. Die Flexibilität wurde hier durch eine Wanddickenreduzierung erzielt. Die Wanddicke im flexiblen Wandbereich 6 beträgt 0,3 mm und die Wanddicke der Gehäusewand 5 ist um ein Vielfaches höher. Die Gehäusewände 5, 6 umschließen einen Innenraum, der vollständig mit einem inkompressiblen Mittel 4 gefüllt ist, in diesem Fall Sonnenblumenöl. Im Innenraum des Gehäuses 2 ist ein Bauteil 10 aufgenommen. Das Bauteil 10 ist ein Schieber mit bewegbaren Elementen 11, 12, nämlich zylindrischen Wellenabschnitten, welche um die Mittelachse M drehbar und in Achsrichtung bewegbar sind. Der Schieber ist beidseitig durch Schultern begrenzt. Diese Schultern kommen bei der Schubbewegung mit den Innenseiten des Gehäuses 2 in Berührung und begrenzen den möglichen Schubweg. Das Bauteil 10, der Schieber, ist z.B. aus Polyamid und das Gehäuse 2 z.B. aus Polybutylenterephthalat (PBT) hergestellt. In the embodiment according to 1 includes the pressure-tight device 1 a housing 2 with housing walls 5 and 6 , where the wall area 6 is flexible. The flexibility was achieved here by a wall thickness reduction. The wall thickness in the flexible wall area 6 is 0.3 mm and the wall thickness of the housing wall 5 is many times higher. The housing walls 5 . 6 enclose an interior that is completely covered with an incompressible agent 4 is filled, in this case sunflower oil. In the interior of the housing 2 is a component 10 added. The component 10 is a slider with movable elements 11 . 12 namely, cylindrical shaft portions which are rotatable about the central axis M and movable in the axial direction. The slider is bounded on both sides by shoulders. These shoulders come at the Pushing movement with the insides of the housing 2 in contact and limit the possible thrust path. The component 10 , the slide, for example, is made of polyamide and the housing 2 For example, made of polybutylene terephthalate (PBT).

Wie besser der 1a zu entnehmen, verschließt das bewegbare Element 11, 12 die Öffnung 3, 3’ bis auf den Spalt 31. Trotz des Spaltes 31 kann keine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, aus dem Außenraum 30 in den Innenraum des Gehäuses 2 eindringen oder Öl aus dem Gehäuse entweichen. Dies wird durch hydrophobe Oberflächen 7 am Gehäuse 2, nämlich der Gehäusewand 5 und durch hydrophobe Oberflächen 8 an dem jeweiligen bewegbaren Element 11, 12 des Bauteiles 10 erreicht. Da das bewegbare Element 11, 12 neben der Drehbewegung auch eine lineare Bewegung ausführen kann, nämlich eine Bewegung in Pfeilrichtung, sind die hydrophoben Oberflächen 8 auf dem bewegbaren Element 11, 12 des Bauteiles 10 auch außerhalb des Spalts 31 vorgesehen. Der Kontaktwinkel der hydrophoben Oberflächen 7, 8 gegenüber dem Wasser im Außenraum 30 ist > 160°. Der Kontaktwinkel der hydrophoben Oberflächen 7, 8 gegenüber dem Öl 4 im Innenraum des Gehäuses 2 ist > 150°. How better the 1a to remove, closes the movable element 11 . 12 the opening 3 . 3 ' except for the gap 31 , Despite the gap 31 can not liquid, such as water, from the outside 30 in the interior of the case 2 penetrate or escape oil from the housing. This is done by hydrophobic surfaces 7 on the housing 2 namely the housing wall 5 and by hydrophobic surfaces 8th on the respective movable element 11 . 12 of the component 10 reached. Because the movable element 11 . 12 In addition to the rotational movement can also perform a linear movement, namely a movement in the direction of arrow, are the hydrophobic surfaces 8th on the movable element 11 . 12 of the component 10 also outside the gap 31 intended. The contact angle of the hydrophobic surfaces 7 . 8th opposite the water in the outdoor area 30 is> 160 °. The contact angle of the hydrophobic surfaces 7 . 8th opposite the oil 4 in the interior of the housing 2 is> 150 °.

Die Öffnungen 3, 3‘ besitzen zwei Abschnittsbereiche, nämlich den in der Weite breiteren Spaltbereich 31 und benachbart dazu einen Führungsabschnitt 9. Der Führungsabschnitt 9 dient auch als Lager für das bewegbare Element 11, 12 und ermöglicht eine stabile, berührungslose Führung des bewegbaren Elementes 11, 12 innerhalb des Spalts 31. Der Führungsabschnitt 9 ist zu empfehlen, um die kratz- und verschleißempfindlichen hydrophoben Oberflächen 7, 8 im Bereich des Spalts 31 vor einer mechanischer Beanspruchung der bewegbaren Elemente 11, 12 zu schützen, da sonst die hydrophoben Oberflächen 7, 8 nach kurzer Zeit ihre hydrophoben Eigenschaften verlieren würden. Bei dauerhaftem Betrieb sind die hydrophoben Oberflächen 7, 8 also berührungsfrei zum bewegbaren Bauteil 11, 12 vorzusehen. The openings 3 . 3 'Have two section areas, namely the wider in the width gap area 31 and a guide section adjacent thereto 9 , The guide section 9 also serves as a bearing for the movable element 11 . 12 and enables a stable, non-contact guidance of the movable element 11 . 12 within the gap 31 , The guide section 9 is recommended to scratch and wear sensitive hydrophobic surfaces 7 . 8th in the area of the gap 31 against mechanical stress on the movable elements 11 . 12 to protect, otherwise the hydrophobic surfaces 7 . 8th lose their hydrophobic properties after a short time. For permanent operation, the hydrophobic surfaces 7 . 8th So without contact to the movable component 11 . 12 provided.

Um bei einer Schubbewegung des Elements 11, 12 des Bauteils 10 Druckveränderungen im Innenraum des Gehäuses 2 zu verhindern, sind in diesem Fall zwei Öffnungen 3, 3‘ gegenüberliegend vorgesehen, sodass keine Volumenänderungen im Innenraum des Gehäuses 2 auftreten können. Ein Element 11, 12 tritt zwar aus dem Gehäuse 2 aus und damit verändert sich das von diesem Element 11, 12 eingenommene Volumen im Innenraum des Gehäuses 2, aber gleichzeitig tritt das andere Element 12, 11 in das Gehäuse 2 ein und nimmt ein Volumen gleicher Größe ein, damit verändert sich die Größe des verbleibenden Bauteils 10 im Innenraum des Gehäuses 2 nicht und das Volumen im Innenraum des Gehäuses bleibt unverändert. To move the element 11 . 12 of the component 10 Pressure changes in the interior of the housing 2 In this case, there are two openings 3 . 3 ' provided opposite, so no volume changes in the interior of the housing 2 may occur. An element 11 . 12 Although it comes out of the case 2 and that changes the nature of this element 11 . 12 occupied volume in the interior of the housing 2 but at the same time the other element occurs 12 . 11 in the case 2 and occupies a volume of the same size, so that changes the size of the remaining component 10 in the interior of the housing 2 not and the volume in the interior of the housing remains unchanged.

Wesentlich ist, dass beim Füllen des Innenraums des Gehäuses 2 sämtliche Luft durch das inkompressible Mittel 4, verdrängt wird, da im Innenraum des Gehäuses 2 verbleibende Luft bei erhöhtem Druck komprimiert wird. Bei größeren Geräten mit Öffnungen 3, 3’ größer als 80 mm sind weitere Aspekte, wie beispielsweise der Druckunterschied an der Ober- und Unterkante der Öffnung zu berücksichtigen, auf die hier nicht weiter eingegangen werden soll. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich insbesondere auf druckdichte Geräte, mit Öffnungen kleiner 80 mm. Der nachgiebige Wandbereich 6, beispielsweise ein dünnwandiger Wandbereich, und die Gehäusewände 5 sind hier aus Kunststoff ausgebildet. Die dickeren Gehäusewände 5 sind ebenfalls nicht starr gegenüber Druck ausgebildet und bewirken, dass das mit Flüssigkeit 4 gefüllte Gehäuse 2 einem vergleichbaren Innen- und Außendruck ausgesetzt ist. Die Füllung mit der Flüssigkeit 4 verhindert größere Deformationen und Beschädigungen an dem Gehäuse 2 und dem innenliegenden Bauteil 10, die ansonsten durch einen erhöhten Außendruck bewirkt werden können. Wird ein solches Gerät 1 einem Feuer ausgesetzt, muss die im Gehäuse 2 enthaltene Flüssigkeit erst erhitzt und verdampft werden, bevor die Funktion des Gerätes 1 nicht mehr gegeben ist. Das flüssigkeitsgefüllte Gehäuse 2 verzögert damit die Zerstörung der Gerätefunktion durch das äußere Feuer. Der Funktionsausfall des Gerätes und die Größe der Schadenswirkung werden verringert. Die Flüssigkeit 4 im Gehäuse 2 schmiert in vorteilhafter Weise die beiden Lagerstellen des Bauteils 10. It is essential that when filling the interior of the housing 2 all air through the incompressible agent 4 , is displaced because in the interior of the housing 2 remaining air is compressed at elevated pressure. For larger devices with openings 3 . 3 ' greater than 80 mm are other aspects, such as the pressure difference at the top and bottom of the opening to take into account, which will not be discussed here. The following statements relate in particular to pressure-tight devices, with openings smaller than 80 mm. The compliant wall area 6 , For example, a thin-walled wall area, and the housing walls 5 are made of plastic here. The thicker housing walls 5 are also not rigidly formed against pressure and cause that with liquid 4 filled housing 2 is exposed to a comparable internal and external pressure. The filling with the liquid 4 prevents major deformation and damage to the housing 2 and the internal component 10 which can otherwise be caused by an increased external pressure. Will such a device 1 exposed to a fire, must be in the case 2 liquid contained first heated and evaporated before the function of the device 1 no longer exists. The liquid-filled housing 2 delays the destruction of the device function by the external fire. The malfunction of the device and the size of the damage are reduced. The liquid 4 in the case 2 lubricates advantageously the two bearing points of the component 10 ,

2 zeigt ein weiteres druckdichtes Gerät 1 mit einem Gehäuse 2, in dessen Innenraum ein Bauteil 20, in diesem Fall ein Schalter, aufgenommen ist und von Gehäusewänden 5, 6 umschlossen ist. Auch in diesem Fall ist ein flexibler Wandbereich 6 vorgesehen. Im Innenraum befindet sich eine Flüssigkeit 4, nämlich ein Sonnenblumenöl. Der Schalter 20 besitzt elektrische Leitungen 25, die mit hydrophoben Oberflächen 8 bereichsweise, nämlich im Bereich des Spalts 32, versehen sind. Diese Leitungen 25 treten über Öffnungen 3’’ in das Innere des Gehäuses 2 ein und sind dort mit dem Schalter 20 verbunden. Aufgrund der hydrophoben Oberflächen 8 im Bereich der Öffnung 3’’ kann durch den verbleibenden Spalt 32 zwischen den Leitungen 25 und der Gehäusewand 5 kein Wasser vom Außenraum 30 in den Innenraum des Gehäuses 2 eintreten und kein Öl aus dem Innenraum des Gehäuse 2 nach außen treten. Das Gehäuse 2 besitzt des Weiteren zwei gegenüberliegende Öffnungen 3, 3’ für ein bewegbares Element 21, das mit seinem oberen Ende durch die Öffnung 3 nach außen tritt, und dass mit seinem unteren Ende 22 die Öffnung 3’ verschließt. Dieses bewegbare Element 21 ist in Pfeilrichtung verschiebbar Innerhalb des Gehäuses 2 ist für dieses bewegbare Element 21 ein Lager im Führungsabschnitt 9 vorgesehen, in welchem das Element 21 geführt wird. Auch hier ist das bewegbare Element 21 so gestaltet, dass durch die Schubbewegung keine Volumenveränderung im Innenraum erzeugt wird, die zu einer Druckänderung führen würde. Durch eine Betätigung des bewegbaren Elementes 21 von außen wird über einen Seitenarm 23 des bewegbaren Elementes 21 ein Betätigungsglied 24 des Schalters 20 bewegt. Bei dem Schalter 20 handelt es sich um einen Standardmikroschalter, der innerhalb des Gehäuses 2 befestigt ist. Der Schalter 20 im Innenraum des Gehäuses 2 könnte auch ein elektrischer Wippschalter sein, der unmittelbar über das bewegbare Element 21 betätigt wird. 2 shows another pressure-tight device 1 with a housing 2 , in whose interior a component 20 , in this case a switch, is accommodated and of housing walls 5 . 6 is enclosed. Also in this case is a flexible wall area 6 intended. Inside there is a liquid 4 namely a sunflower oil. The desk 20 has electrical lines 25 that have hydrophobic surfaces 8th in areas, namely in the area of the gap 32 , are provided. These lines 25 step over openings 3 '' in the interior of the case 2 and are there with the switch 20 connected. Due to the hydrophobic surfaces 8th in the area of the opening 3 '' can through the remaining gap 32 between the lines 25 and the housing wall 5 no water from the outside 30 in the interior of the case 2 enter and no oil from the interior of the housing 2 step outside. The housing 2 also has two opposite openings 3 . 3 ' for a movable element 21 with its upper end through the opening 3 enters the outside, and that with its lower end 22 the opening 3 ' closes. This movable element 21 is displaceable in the direction of the arrow. Inside the housing 2 is for this movable element 21 a bearing in the guide section 9 provided in which the element 21 to be led. Again, the movable element 21 designed such that the thrust movement no volume change is generated in the interior, which would lead to a pressure change. By an actuation of the movable element 21 from the outside is over a side arm 23 of the movable element 21 an actuator 24 of the switch 20 emotional. At the switch 20 it is a standard microswitch inside the case 2 is attached. The desk 20 in the interior of the housing 2 could also be an electric rocker switch, which is directly above the movable element 21 is pressed.

Gemäß den 2a und 2b verschließt das bewegbare Element 21 mit seinem oberen Ende die Öffnung 3 und mit seinem unteren Ende 22 die Öffnung 3’ bis auf einen Spalt 31. Durch diesen Spalt 31 kann trotzdem aus dem Außenraum kein Wasser in das Gehäuse 2 eindringen und kein Öl aus dem Innenraum des Gehäuse 2 nach außen treten, da die den Spalt 31 begrenzenden Flächen des Gehäuses 2 mit hydrophoben Oberflächen 7 und die den Spalt 31 begrenzenden Flächen des bewegbaren Elements 21 mit hydrophoben Oberflächen 8 versehen sind. Bei der Größe der hydrophoben Oberflächen 8 des bewegbaren Elements 21 ist berücksichtigt, dass es eine lineare Schubbewegung ausführen kann. Es sind daher auch hydrophobe Oberflächen 8 außerhalb des Spaltes 31 vorgesehen, nämlich in den Bereichen, die sich bei einer Schubbewegung bis in den Spalt 31 hinein bewegen. Die hydrophoben Oberflächen 7, 8 im Bereich der Öffnungen 3, 3‘ sind parallel zur Bewegungsachse des beweglichen bewegbaren Elements 11, 12 angeordnet. Auf diese Weise wird das Eindringen von Wasser in das Gehäuse 2 und das Entweichen von Flüssigkeit 4 aus dem Gehäuse 2 verhindert. According to the 2a and 2 B closes the movable element 21 with its upper end the opening 3 and with its lower end 22 the opening 3 ' except for a gap 31 , Through this gap 31 Nevertheless, no water can enter the housing from the outside area 2 penetrate and no oil from the interior of the housing 2 step outward as that's the gap 31 bounding surfaces of the housing 2 with hydrophobic surfaces 7 and the the gap 31 delimiting surfaces of the movable element 21 with hydrophobic surfaces 8th are provided. With the size of the hydrophobic surfaces 8th of the movable element 21 is considered that it can perform a linear thrust movement. It is therefore also hydrophobic surfaces 8th outside the gap 31 provided, namely in the areas resulting in a pushing movement into the gap 31 move into it. The hydrophobic surfaces 7 . 8th in the area of the openings 3 . 3 'are parallel to the axis of movement of the movable movable element 11 . 12 arranged. In this way, the penetration of water into the housing 2 and the escape of liquid 4 out of the case 2 prevented.

In 3 ist das elektrische Gerät von 2 nach einer Betätigung dargestellt. Das bewegbare Element 21 ist in das Gehäuse 2 hineingedrückt worden. Das Volumen des Innenraumes hat sich jedoch nicht geändert, da in dem gleichen Maße, wie das bewegbare Element 21 in das Gehäuse hineintritt, ein unteres Ende 22 aus dem Gehäuse 2 heraus tritt. Der Betätigungsglied 24 des Schalters 20 ist gedrückt. Eine Rückstellung des bewegbaren Elementes 21 erfolgt durch die Rückstellfeder des Betätigungsglieds 24 des Schalters. Das Öl hat des Weiteren eine höhere Durchschlagsfestigkeit als Luft, sodass sich die Lebensdauer des Schalters zusätzlich erhöht. Bewegliche Kontakte an Schaltern zeigen normalerweise ein ausgeprägtes Prellen beim Schaltvorgang, nämlich ein mehrmaliges Abheben nach dem Schalten, was bei höheren Stromstärken zu Lichtbögen führen kann, welche das Kontaktmaterial verdampfen und die Lebensdauer des Schalters begrenzen. Das Öl 4 vermindert das Prellen und den Abbrand der Kontakte. Des Weiteren ist die Wärmekapazität des Öls 4 größer als Luft. Entstehende Lichtbögen werden stärker abgekühlt und verlöschen schneller. Höhere Spannungen werden bei dem erfindungsgemäßen Gerät 1 ohne überspringende Lichtbögen ertragen. Diese Effekte erhöhen die Lebensdauer des Geräts 1. In 3 is the electrical device of 2 presented after an actuation. The movable element 21 is in the case 2 been pushed in. However, the volume of the interior has not changed since, to the same extent as the movable element 21 entering the housing, a lower end 22 out of the case 2 comes out. The actuator 24 of the switch 20 is pressed. A provision of the movable element 21 done by the return spring of the actuator 24 of the switch. The oil also has a higher dielectric strength than air, which further increases the life of the switch. Moving contacts on switches usually show a pronounced bounce during the switching process, namely a multiple lift-off after switching, which at higher currents can lead to arcs which vaporizes the contact material and limits the life of the switch. The oil 4 reduces the bouncing and burning of the contacts. Furthermore, the heat capacity of the oil 4 bigger than air. Emerging arcs are cooled down more and extinguish faster. Higher voltages are in the device according to the invention 1 endure without skipping arcs. These effects increase the life of the device 1 ,

Die 4 zeigt ein weiteres druckdichtes Gerät 1, welches sich in einem Außenraum 30, nämlich Wasser, befindet. Das Gerät 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Bauteil 40, in diesem Fall ein Motor, aufgenommen ist. Der Motor 40 besitzt eine Antriebswelle 41, die durch eine Öffnung 3 aus dem Gehäuse 2 hinausragt. Der Motor 40 selbst befindet sich im Innenraum des Gehäuses 2 und ist von der Flüssigkeit 4 umgeben sowie selbst vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Begrenzt wird der Innenraum durch die Gehäusewände 5, 6, wobei der flexible Wandbereich 6 wieder eine geringere Wanddicke als die weiteren Gehäusewände 5 aufweist. Die Antriebswelle 41 wird im Motor 40 und im Führungsabschnitt 9 des Gehäuses 2 gelagert. Zwischen dem gehäuseseitigen Führungsabschnitt 9 und dem Außenraum 30 ist die Öffnung 3 bis auf den Spalt 31 durch die Antriebswelle 41 geschlossen. In diesem Bereich des Spaltes 31 sind gehäuseseitige hydrophobe Oberflächen 7 und hydrophobe Oberflächen 8 auf der Antriebswelle 41 vorgesehen. Da die Antriebswelle 41 ausschließlich eine Drehbewegung durchführt, die nicht zu einer Volumenveränderung innerhalb des Gehäuses 2 führt, ist in diesem Fall keine zweite Öffnung wie bei den bewegbaren Elementen 11 und 21 der bisherigen Ausführungsbeispiele vorzusehen. Wasser aus dem Außenraum 30 und Öl aus dem Innenraum des Gehäuses 2 können durch die Öffnung 3 nicht ein- bzw. austreten. Eine weitere Öffnung 3‘‘ ist für die elektrische Anschlüsse 25 vorgesehen. Hier sind die Oberflächen der Anschlusspins 25 im Bereich des Spalts 32 ebenfalls hydrophob ausgestaltet, sodass der Spalt 32 vor dem Durchtritt von Flüssigkeiten geschützt ist. The 4 shows another pressure-tight device 1 , which is located in an outdoor area 30 , namely water, is located. The device 1 includes a housing 2 in which a component 40 , in this case an engine, is included. The motor 40 has a drive shaft 41 passing through an opening 3 out of the case 2 protrudes. The motor 40 itself is located in the interior of the housing 2 and is from the liquid 4 surrounded and even completely filled with liquid. The interior is limited by the housing walls 5 . 6 , where the flexible wall area 6 again a smaller wall thickness than the other housing walls 5 having. The drive shaft 41 gets in the engine 40 and in the leadership section 9 of the housing 2 stored. Between the housing-side guide section 9 and the outside space 30 is the opening 3 except for the gap 31 through the drive shaft 41 closed. In this area of the gap 31 are housing-side hydrophobic surfaces 7 and hydrophobic surfaces 8th on the drive shaft 41 intended. Because the drive shaft 41 only performs a rotational movement that does not cause a volume change within the housing 2 leads, is in this case no second opening as with the movable elements 11 and 21 provide the previous embodiments. Water from the outside 30 and oil from the interior of the housing 2 can through the opening 3 do not enter or exit. Another opening 3 '' is for the electrical connections 25 intended. Here are the surfaces of the connection pins 25 in the area of the gap 32 also hydrophobic, so that the gap 32 is protected from the passage of liquids.

Die vorliegende Ausführungsform eines Gerätes 1 mit Motor 40 ist auch vorteilhaft, wenn sich das Gerät 1 in einem Außenraum 30 aus Luft befindet, da allein ein Öl als Flüssigkeit 4 im Innenraum des Gehäuses 2 den Explosionsschutz des Gerätes 1 erhöht, weil auftretende Funken des Motors 40 bei der Betätigung des Motors 40 durch das Öl 4 verlöschen und nicht austreten können. Auch die schädigenden Wirkungen eines Feuers verringern sich, da das Öl 4 als Wärmepuffer dient. Wird dem Öl 4 im Innenraum des Gehäuses 2 ein keimtötender Zusatz beigemischt, so ist der Motor 40 auch für chirurgische Einrichtungen geeignet, weil keine Keime ein- oder austreten können. Durch das Öl 4 ist der Motor auch besser gekühlt und weist demzufolge eine längere Lebenszeit auf. Das Öl 4 führt in vorteilhafter Weise auch zu einer wesentlichen Geräuschdämmung. The present embodiment of a device 1 with engine 40 is also beneficial when the device 1 in an outdoor area 30 from air, since only an oil as a liquid 4 in the interior of the housing 2 the explosion protection of the device 1 increased because of sparks of the engine 40 at the operation of the engine 40 through the oil 4 go out and can not escape. Also, the damaging effects of a fire decrease as the oil 4 serves as a heat buffer. Will the oil 4 in the interior of the housing 2 added a germicidal additive, so is the engine 40 Also suitable for surgical equipment, because no germs can enter or exit. By the oil 4 The engine is also better cooled and therefore has a longer life. The oil 4 leads advantageously to a significant noise reduction.

Darüber hinaus sind auch Ausführungen denkbar, wo die hydrophoben Oberflächen sich auf zumindest einem zusätzlichen Dichtelement befinden und dadurch das Eindringen von Flüssigkeit in den Spalt 31 verhindert wird. In addition, embodiments are also conceivable where the hydrophobic surfaces are located on at least one additional sealing element and thereby the penetration of liquid into the gap 31 is prevented.

Die hydrophoben Oberflächen 7, 8 können durch ein hydrophobes Material oder eine hydrophobe Beschichtung oder eine hydrophobe Nanostrukturierung oder eine hydrophobe Mikrostrukturierung oder durch eine Kombination der vorgenannten Maßnahmen erzeugt wurden. Ein geeignetes Material ist z.B. Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polytetrafluorethylen (PTFE, wie z.B. Teflon). Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden die hydrophoben Oberflächen (7, 8) durch Kombination eines geeigneten Materials mit einer Mikrostrukturierung erzielt. Es kann beispielsweise das Gehäuse 2 und/oder das Bauteil 10, 21, 41 einschließlich einer solchen Mikrostrukturierung mit einem 3D-Drucker oder durch Spritzgießen hergestellt worden sind. The hydrophobic surfaces 7 . 8th may be generated by a hydrophobic material or a hydrophobic coating or a hydrophobic nanostructuring or a hydrophobic microstructure or by a combination of the aforementioned measures. A suitable material is for example polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) or polytetrafluoroethylene (PTFE, such as Teflon). In an advantageous embodiment, the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) achieved by combining a suitable material with a microstructure. It can, for example, the housing 2 and / or the component 10 . 21 . 41 including such microstructuring have been made with a 3D printer or by injection molding.

Die druckdichten Geräte lassen sich in einem breiten Anwendungsfeld verwenden, nämlich bei Wasser- oder Spezialfahrzeugen, bei unter Wasser oder in einer gefährlichen Staubatmosphäre arbeitenden Robotern, Maschinen oder Werkzeugen. Die Geräte sind aufgrund ihrer längeren Widerstandfähigkeit gegen Feuer für Schalteinrichtungen des baulichen Feuerschutzes, z.B. als Notausschalter bei Solaranlagen oder als Notschalter bei elektrischen Fahrzeugen oder ähnlichen elektrischen Einrichtungen einsetzbar. The pressure-tight devices can be used in a wide range of applications, namely in water or special vehicles, in working underwater or in a dangerous dust atmosphere robots, machines or tools. Because of their longer resistance to fire, the devices are suitable for structural fire protection switching devices, e.g. can be used as an emergency stop switch for solar systems or as an emergency switch for electric vehicles or similar electrical equipment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Gerät device
2 2: Gehäuse casing
3, 3‘, 3‘‘ 3, 3 ', 3' ': Öffnung opening
4 4: Flüssigkeit liquid
5 5: Gehäusewand, unflexibel Housing wall, inflexible
6 6: Wandbereich, flexibel Wall area, flexible
7 7: hydrophobe Oberfläche, gehäuseseitig hydrophobic surface, on the housing side
8 8th: hydrophobe Oberfläche, bauteilseitig hydrophobic surface, component side
9 9: Führungsabschnitt, Lager Guide section, bearings
10 10: Bauteil, Schieber Component, slider
11 11: bewegbares Element, Welle movable element, shaft
12 12: bewegbares Element, Welle movable element, shaft
20 20: Bauteil, Schalter Component, switch
21 21: bewegbares Element movable element
22 22: hinteres Ende rear end
23 23: Seitenarm sidearm
24 24: Betätigungsglied actuator
25 25: elektrische Leitungen, Anschlüsse electrical lines, connections
26 26: hydrophobe Oberfläche an 21 hydrophobic surface 21
27 27: hydrophobe Oberfläche an 24, 25 hydrophobic surface 24 . 25
30 30: Außenraum outer space
31, 32 31, 32: Spalt gap
40 40: Bauteil, Motor Component, engine
41 41: bewegbares Element, Antriebswelle movable element, drive shaft
M M: Mittelachse central axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 419239 A [0002]
DE 102014110602 [0003, 0006]

Claims

Pressure-tight device ( 1 ), in particular for use in deep water, comprising a component ( 10 . 20 . 40 ) with at least one movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ), - the component ( 10 . 20 . 40 ) in an interior of a housing ( 2 ) and housing walls ( 5 ) of the housing ( 2 ) in relation to the exterior space ( 30 ), wherein at least one opening ( 3 . 3 ' ) to the outside space ( 30 ) for the movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ) in the housing ( 2 ) is provided and the movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ) the respective opening ( 3 . 3 ' ) between the interior and the exterior space ( 30 ) except for one remaining gap ( 31 ) and this gap ( 31 ) is sealed in a non-contact manner, whereby - from the inside to the outside or from the outside ( 30 ) inwardly movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ) is linear and / or rotationally movable, - wherein for sealing against ingress of water into the interior of the housing ( 2 ) the movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ) and / or the housing ( 2 ) in the region of the opening ( 3 . 3 ' ) hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) and characterized in that - with respect to this sealing of the interior ( 3 ) no additional third element, namely no sealing element or flexible element or water-absorbing element is provided, - that the interior of the housing ( 2 ) with an incompressible agent ( 4 ) is filled and - that wall areas ( 6 ) of the housing walls ( 5 ) of the housing ( 2 ) are designed compliant.

Device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the opening ( 3 . 3 ' ) next to an outer section, the gap ( 31 ), an inner guide section ( 9 ), which for non-contact guidance of the movable element ( 11 . 12 ; 21 ; 41 ) within the gap ( 31 ) serves.

Device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the incompressible agent ( 4 ) is a liquid, preferably water or oil, more preferably sunflower oil, and preferably in the incompressible agent ( 4 ) a germicidal additive is included.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resiliently formed wall areas ( 6 ) of the housing walls ( 5 ) are formed by a wall thickness reduction.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that through a first opening ( 3 ) in the housing ( 2 ) from the outside space ( 30 ) inward, linearly movable element ( 11 . 12 ; 21 ) an opposite end ( 12 . 11 ; 22 ), which at the same time through a second opening ( 3 ' ) is moved out of the interior to the outside.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the movable element ( 11 . 12 ; 21 . 41 ) A housing-side bearing is provided.

Device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that in the case of a rotationally movable element ( 11 . 12 ; 41 ) the housing-side bearing in the region of the guide section ( 9 ) of the opening ( 3 . 3 ' ), namely between interior space and gap ( 31 ), and a smaller width than the width of the gap ( 341 ) having.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) of the movable element ( 11 . 12 ; 21 . 41 ) and / or the housing ( 2 ) in the region of the opening ( 3 . 3 ') parallel to the axis of movement of the movable movable element ( 11 . 12 ; 21 . 41 ) are arranged.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the component ( 20 ) in the interior of the housing ( 2 ) is an electrical switch, which with electrical lines ( 25 ) and indirectly or directly via the movable element ( 21 ), wherein openings ( 3 '' ) for the electrical lines ( 25 ) in the housing ( 2 ) are provided and wherein the electrical lines ( 25 ) or the housing ( 2 ) in the area of the remaining column ( 32 ) hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ), preferably the electrical lines ( 25 ).

Device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the switch ( 20 ) an actuator ( 24 ), which is suitable for a switching operation with the movable element ( 21 ) and which preferably also a return movement of the movable element ( 21 ) can cause.

Device ( 1 ) According to claim 9, characterized in that the component ( 20 ) in the interior of the housing ( 2 ) is an electric rocker switch, which is operated directly via the movable member.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the component ( 40 ) in the interior of the housing ( 2 ) is a motor or generator, which with a movable element designed as a shaft ( 41 ) and electrical connections ( 25 ), with openings ( 3 . 3 '' ) for the movable element ( 41 ) and for the electrical connections ( 25 ) in the housing ( 2 ) and wherein hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) in the Range of the remaining gap ( 31 . 32 ) between the housing ( 2 ) on the one hand and / or the movable element ( 41 ) or the electrical connection ( 25 ) are provided on the other hand.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing ( 2 ) in the outdoor area ( 30 ) is surrounded by a liquid external medium and the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) against both the external liquid medium and the incompressible agent ( 4 ) have a contact angle greater than 90 °, preferably greater than 130 °.

Device ( 1 ) According to claim 1, characterized in that the (in the gap 31 ) hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) are located on at least one additional sealing element and thereby the penetration of liquid into the gap ( 31 ) is prevented.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the width of the column ( 31 . 32 ) is less than 0.3 mm.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) have been achieved by combining a suitable material, such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, with a microstructure, wherein the housing ( 2 ) and / or the component ( 10 . 21 . 41 ) including the microstructuring have been produced with a 3D printer.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) have been achieved by combining a suitable material, such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, with a microstructure, wherein the housing ( 2 ) and / or the component ( 10 . 21 . 41 ) including microstructuring by injection molding.

Device ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the hydrophobic surfaces ( 7 . 8th ) were produced by a hydrophobic material or a hydrophobic coating or a hydrophobic nanostructuring or a hydrophobic microstructuring or by a combination of at least two of the aforementioned measures.