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