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Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für einen Schaltschrank, in dem pneumatische Schaltvorgänge ablaufen, welche Entlüftungseinrichtung einen in einer Wanddurchbrechung des Schaltschranks angeordneten Stopfen aufweist, der über eine Labyrinthdichtung den Innenraum des Schaltschranks mit der Umgebung verbindet. Grundsätzlich eignet sich die Entlüftungseinrichtung für jede Entlüftungsaufgabe. Pneumatik-Schaltschränke werden daher nur beispielhaft genannt.
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In derartigen Schaltschränken werden die elektrischen Sicherungen, elektrische Schalter, Transformatoren aber auch Ventile und dergleichen für die Steuerung von Maschinen angeordnet. Die Schaltschränke sind dabei in der Regel dichtend gegenüber der Umgebung verschlossen, so dass ein Eindringen von Schmutz, Staub oder Flüssigkeit verhindert wird. Die im Schrank angeordneten Schalteinrichtungen sind somit von Umgebungseinflüssen geschützt.
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Je nach Umgebungsbedingungen ist es erforderlich, den Schaltschrank in unterschiedlicher Weise abzudichten. Besondere Dichtungsmaßnahmen sind jedoch beispielsweise bei einem Schaltschrank erforderlich, der zum einen staubdicht ist und zum anderen gegen eindringendes Strahlwasser geschützt sein soll. Diese Schutzart wird nach der VDE 0710/DIN 40050 mit IP65 bezeichnet. Eine Einrichtung, die dieser IP-Schutzklasse genügt, ist staubdicht und gegen Strahlwasser geschützt.
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Bei herkömmlichen Schaltschränken kann diese Schutzartklasse durch die Auswahl geeigneter Dichtungen an den Schranktüren und an den Kabel- oder Leitungsdurchführungen erreicht werden. Ein Problem besteht jedoch darin, dass beispielsweise bei Temperaturschwankungen ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Schaltschranks und der Umgebung erfolgen muss. Es sind daher Entlüftungseinrichtungen erforderlich, die einen Druckausgleich erlauben.
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Bei herkömmlichen Schaltschränken, in denen beispielsweise elektrische Einrichtungen und elektrische Schalter angeordnet sind, haben sich Membrandichtungen bewährt, die den erforderlichen Druckausgleich erlauben. Derartige Membrandichtungen sind jedoch nicht in der Lage, große bzw. größere Luftmengen kurzzeitig auszutauschen.
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In Pneumatik-Schaltschränken befinden sich jedoch pneumatische Ventile zum Steuern von Anlagen. Bei jedem Schaltvorgang entweicht Druckluft, die an die Umgebung abgegeben werden muss. Es treten somit relativ spontan relativ große Luftmengen aus, die durch eine Membrandichtung nicht ausreichend schnell abgeführt werden können. Es ist daher bekannt, solche Pneumatik-Schaltschränke mit Labyrinthdichtungen zu versehen, damit die bei jedem Schaltvorgang entweichende Luft ausreichend schnell abgeführt werden kann. Es handelt sich bei Labyrinthdichtungen jedoch um ein offenes System, das bei manchen Anwendungen nicht erwünscht ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass es zum einen staubdicht ist und zum anderen einen ausreichenden Schutz gegen Strahlwasser bietet.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die dem Inneren des Schaltschranks zugekehrte Seite des Stopfens durch einen luftdurchlässigen porösen Aufsatz verschlossen ist. Dies hat den Vorteil, dass die Entlüftungseinrichtung den Innenraum des Schaltschranks gegenüber der Umgebung abschließt. Es können insbesondere keine Feststoffpartikel durch den porösen Aufsatz in den Innenraum des Schaltschranks gelangen. Auch können im Schaltschrank vorhandene Feststoffe nicht in die Labyrinthdichtung des Stopfens gelangen, so dass diese verstopfen würde. Gleichwohl erlaubt der poröse Aufsatz einen großen Luftdurchsatz, so dass auch die Abluft von pneumatischen Ventilen zuverlässig aus dem Schaltschrank abgeführt werden kann. Eventuell im Schaltschrank vorhandene Staubpartikel werden durch das poröse Material zudem zuverlässig zurückgehalten, so dass der Schaltschrank auch in Reinräumen angeordnet werden kann.
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Es kann vorgesehen werden, dass der poröse Aufsatz zapfenförmig ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Größe der zum Luftaustausch erforderlichen Oberfläche problemlos vergrößert oder verkleinert werden kann. Letztlich ist die Anordnung so getroffen, dass der poröse Aufsatz einen mit dem porösen Material umgebenen Hohlraum aufweist, der mit der dem Innenraum zugekehrten Öffnung des Stopfens verbunden ist. Damit kann mit einfachen Mitteln ein hoher Luftdurchsatz erreicht werden.
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Es kann vorgesehen werden, dass der poröse Aufsatz aus Keramik oder Kunststoff besteht. Derartige Werkstoffe sind bekannt. Es können technische Polymere eingesetzt werden, die die gewünschte Luftdurchlässigkeit besitzen.
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Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn der poröse Aufsatz aus einem gesinterten Kunststoff besteht. Dann kann der Aufsatz schnell und ohne großen Aufwand hergestellt werden. Auch erlaubt ein gesinterter Kunststoff den gewünschten Luftdurchsatz und ist gegenüber eindringender Flüssigkeit oder gegenüber eindringenden Festkörpern ausreichend abgedichtet.
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Insgesamt gelingt es durch diese Anordnung eine Entlüftungseinrichtung oder ein Entlüftungsventil für Schaltschränke und insbesondere für Pneumatik-Schaltschränke bereitzustellen, das der IP-Schutzklasse IP65 genügt und daher staubdicht und gegen Strahlwasser geschützt ist.
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Die Montage der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung erfolgt in herkömmlicher Weise in einer Durchbrechung der Wandung des Schaltschranks. Der Stopfen mit der Labyrinthdichtung kann über eine Schottdurchführung in einer entsprechenden Bohrung der Wandung angeordnet sein. Die Kontermutter der Schottdurchführung für den Stopfen weist entsprechende Befestigungsmöglichkeiten für den porösen Aufsatz auf. Es kann hierbei vorgesehen werden, dass der Aufsatz lösbar mit dem Stopfen verbunden ist. Dies kann beispielsweise über einen Schnellverschluss erfolgen. Solche Schnellverschlüsse werden auch als Schnell-Steckverschlüsse ausgebildet, die einfach zu bedienen und allgemein bekannt sind. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass die innenliegende und ansonsten freie Öffnung der Schottdurchführung mit dem porösen Aufsatz verschlossen ist. Auf der Außenseite ist der Stopfen mit der Labrinthdichtung angeordnet.
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Es kann vorgesehen werden, dass sich der Aufsatz gradlinig entlang der Achse des Stopfens erstreckt. Alternativ kann vorgesehen werden, dass sich der Aufsatz winklig und insbesondere rechtwinklig zur Achse des Stopfens erstreckt. Welche Befestigungsart des Stopfens an dem Aufsatz gewählt wird, hängt von den räumlichen Gegebenheiten ab. Der Aufsatz ist relativ lang und benötigt daher etwas mehr Bauraum als ein herkömmlicher Stopfen mit Labyrinthdichtung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1: Die Seitenansicht einer Entlüftungseinrichtung in der eingebauten Lage,
- 2: die Seitenansicht einer Entlüftungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform in der eingebauten Lage,
- 3: die Außenansicht einer Entlüftungseinrichtung,
- 4: die Innenansicht der Entlüftungseinrichtung gemäß 2 und
- 5: einen Schnitt durch den Stopfen.
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Die in der Zeichnung dargestellte Entlüftungseinrichtung 10 oder das Entlüftungsventil ist an einem nicht gezeigten Schaltschrank in einer Durchbrechung 11 einer Wandung 12 des Schaltschranks angeordnet. Häufig befindet sich die Entlüftungseinrichtung auf der Unterseite eines Schaltschranks. Die Entlüftungseinrichtung weist einen Stopfen 13 auf, der über eine Schottdurchführung 14 in der Durchbrechung 11 der Wandung 12 gehalten ist. Der Stopfen 13 befindet sich dabei auf der Außenseite des Schaltschranks und weist eine Labyrinthdichtung 15 auf, durch die der Innenraum 16 des Schaltschranks mit der Umgebung 17 in Verbindung steht.
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Derartige Labyrinthdichtungen 15 sind allgemein bekannt und in 5 beispielhaft dargestellt. Die Labyrinthdichtung 15 verbindet den Innenraum 16 mit der Umgebung 17 über eine zentrale Gewindebohrung 18, die auch zur Aufnahme der Schottdurchführung 14 dient. In einer umlaufenden Nut 19 auf der der Wandung 12 zugekehrten Stirnseite 20 kann eine Dichtung vorgesehen werden, die den Stopfen dichtend an der äußeren Wandung 12 hält. Auf seiner der Stirnseite 20 abgekehrten Unterseite 21 weist der Stopfen eine Entwässerungsöffnung 22 auf. Eine solche Ausbildung eines Stopfens 13 mit Labyrinthdichtung ist allgemein bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
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Der Stopfen 13 wird mittels der Schottdurchführung 14 am Schaltschrank gehalten. Die Schottdurchführung 14 ist auf ihrer dem Stopfen 13 abgekehrten Seite mit einem Aufsatz 23 verschlossen. Dieser Aufsatz 23 besteht aus einem gesinterten, porösen Material aus Keramik oder Kunststoff. Dadurch ist es möglich, auch größere Luftmengen schnell abzuführen, so dass sich die Entlüftungseinrichtung 10 auch für den Einsatz in Pneumatik-Schaltschränken eignet.
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Der poröse Aufsatz 23 ist im Wesentlichen zapfen- oder kerzenförmig ausgebildet und ragt in der montierten Lage in den Innenraum 16 des Schaltschranks hinein. Durch die Wahl der Länge und des Durchmessers des Aufsatzes 23 kann die maximale Luftmenge bestimmt werden. Der Aufsatz 23 ist vorzugsweise lösbar mit der Schottdurchführung 14 verbunden. Hier kann ein Steck-Schnellverschluss 24 vorgesehen werden, der ein schnelles Wechseln des Aufsatzes 23 erlaubt. Dies kann beispielsweise dann erforderlich werden, wenn sich der poröse Aufsatz im Laufe der Zeit durch feine Partikel zugesetzt hat.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform setzt sich der Aufsatz 23 gradlinig zur Mittenachse 25 des Stopfens 13 fort. Bei der in den 2 und 4 gezeigten Ausführungsform ist der Aufsatz rechtwinklig zur Mittenachse 25 angeordnet. Hier ist ein Winkelsteckanschluss 26 vorgesehen, der über Schnellverschlüsse 27 und 28 mit der Schottdurchführung 14 einerseits und dem Aufsatz 23 andererseits verbunden ist. Die Wahl der Ausführungsform hängt von den räumlichen Gegebenheiten im Schaltschrank ab.
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Durch die Ausbildung einer derartigen Entlüftungseinrichtungs ist es möglich, auch Pneumatikschränke entsprechend der IP-Schutzklasse IP65 nach VDE 0710/DIN 40050 (staubdicht, Schutz gegen Strahlwasser) auszubilden. Die Entlüftungseinrichtung ist in herkömmlicher Weise montierbar und erfordert keine weiteren Maßnahmen. Gleichwohl wird die gewünschte Dichtigkeit erreicht.
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Sowohl der Aufsatz 23 als auch der Stopfen 13 können aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Die Entlüftungseinrichtung 10 ist somit preisgünstig herstellbar und einfach zu montieren.
