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Flüssigkeits- und gasdichte sowie für Temperaturen bis zu mindestens
400° C geeignete elektrische Durchführung Gegenstand der Erfindung ist eine flüssigkeits-
und gasdichte sowie für Temperaturen bis zu mindestens 400° C geeignete elektrische
Durchführung durch die Wand eines unter Überdruck stehenden Gehäuses, bei der zwei
den Durchführungskanal von beiden Seiten abschließende, gegeneinander verspannbare
Preßbuchsen vorgesehen sind, die auf im Durchführungskanal befindliche Dichtungsmittel
einen Preßdruck ausüben.
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Bei bekannten elektrischen Durchführungen sind zwischen den Preßbuchsen
allgemein ein- oder mehrteilige Dichtungsringe aus Gummi oder einem ähnlichen geschmeidigen
Stoff angeordnet, denen vielfach neben dem Abdichten auch das Festhalten der Elektrode
im Durchführungskanal obliegt. Für die Abdichtung eines unter Überdruck stehenden
Gehäuses, in welchem sowohl hohe Drücke als auch hohe Temperaturen herrschen, sind
die bekannten Durchführungen nicht geeignet, selbst wenn die geschmeidigen Dichtungsringe
aus einem hitzebeständigen Material bestehen, da das Dichtungsmaterial bei den vorhandenen
hohen Preßdrücken unweigerlich in den Spalt zwischen den Preßkörpern und die Kanalwandung
hin-einfließt. Mit der Verwendung von Dichtungsringen aus einem weniger geschmeidigen
Material konnte diesem Übelstand nicht abgeholfen werden, da solche Ringe den für
das Abdichten notwendigen Anforderungen nicht gewachsen sind. Es ist zwar schon
bekannt, den geschmeidigen Dichtungsring gegen einen stirnseitig eingespannten,
den Durchführungskanal abschließenden Stützring aufliegen zu lassen, wobei der Dichtungsring
durch eine zusätzliche Isolierstoffverstärkung der Kabelisolierung gebildet 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 geschmeidigen Dichtungsring
und den Preßkörpern weitere Ringe aus einem weniger geschmeidigen Material zu verwenden,
wobei aber -insbesondere wenn die Ringe radial verformt werden, um in die Kanalwandung
einzugreifen - die gleichmäßige Beanspruchung des Dichtungsringes und damit die
Zuverlässigkeit der Dichtung verlorengeht.
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Erfindungsgemäß werden die .erwähnten Nachteile bei einer elektrischen
Durchführung, die flüssigkeits-und gasdicht, ferner bis zu mindestens 400° C benutzbar
sein soll, dadurch vermieden, daß ein etwas ver-, formbarer, wärmefester und elektrisch
isolierender Abdichtring zur Flüssigkeits- und Gasabdichtung im Durchführungskanal
dient, an den sich beidseitig als Wärmeabschirmmittel Dichtungsringe anschließen,
die aus lose eingefülltem Asbest, Glasfasern, Glimmerpulver oder ähnlichen Stoffen
bestehen, die unter dem Druck der Preßbuchscn zu einem festen, sich der Form des
Durchführungskanals anpassenden Dichtungskörper zusammenpreßbar sind.
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Bei einer solchen Durchführung obliegt das Abdichten in der Hauptsache
dem etwas nachgiebigen Dichtungsring, welcher jedoch durch die aus dem losen Stoff
bestehenden Dichtkörper gegen das abzudichtende Medium um die Wärme wirksam abgeschirmt
wird. Da die Dichtkörper sich wie feste Körper verhalten und sich dabei an die Kanalwandung
anschmiegen, wird der Dichtungsring ganz gleichmäßig beansprucht, und ein Einquetschen
zwischen den Dichtungskörpern und der Kanalwandung ist ausgeschlossen.
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Die Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt ist, zeigt einen Teil eines Motorgehäuses mit dem Wicklungsdrahteinführungsloch,
welches durch einen mit Durchführungselektroden versehenen Deckel verschlossen ist,
in teilweisem Schnitt.
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Das Wicklungsdrahteinführungsloch 1 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 dieser Stelle bemerkt, daß im Medium der Größenordnung noch Drücke von einigen
zehn atü und Temperaturen von einigen i00° C herrschen können und daß das Medium
zum. Inneren des Gehäuses des Elektromotors Zutritt hat.
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Das Wicklungsdrahteinführungsloch 1 ist mittels eines Deckels 3 verschlossen,
welcher unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 4 durch Schrauben 5 gegen das Auge
2 gehalten ist.
Die Phasen werden mittels Elektroden 6 durch den
Deckel 3 geführt, wobei in der Zeichnung eine Elektrodendurchführung im Schnitt
dargestellt ist. Demnach besitzt jede Elektrode 6 einen im Wicklurngsdrahteinführungsloch
1 angeordneten Kopf 6' und einen durch einen Durchführungskanal 7 des Deckels 3
nach außen ragenden, mit einem Gewinde versehenen Schaft 6". Preßbuchsen 8 und 9
aus Isoliermaterial, z. B. Keramik oder Quarz, zentrieren den Schaft 6" an den Enden
des Durchführungskanals 7 und sind in diesen teilweise eingesteckt. Die von der
Innenseite des Deckels 3 in den Durchführungskanal 7 eingeführte Preßbuchse besitzt
einen im Durchmesser erweiterten Kragen 8', auf dem der Kopf 6' der Elektrode 6
aufliegt. Der Kragen 8' stützt sich mit seiner Schulter am Deckel 3 ab. Die
Preßbuchse 9 besitzt dagegen auf ganzer Länge den gleichen Außendurchmesser und
kann mittels einer auf das Gewinde des Schaftes 6" aufgeschraubten Mutter 10 in
den Durchführungskanal ? hineingeschoben werden. Zwischen der Mutter 10 und
der Preßbuchse 9 sind zwei Unterlagscheiben 11 und dazwischen ein vorgespanntes
Federpaket aus Tellerfedern 12 angeordnet.
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In dem durch die Buchsen 8 und 9 begrenzten und durch eine Ausdrehung
in der Wandung des Kanals 7 erweiterten Kanalraum ist ein Dichtungsring 14 aus einem
etwas verformbaren elektrisch isolierenden Material angeordnet, welcher den Schaft
6" der Elektrode 6 umschließt und an der Kanalwandung anliegt. Zweckmäßig wird für
den Dichtungsring 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 15 an, die aus
lose eingefüllten anorganischen Stoffen, z. B. Specksteinpulver, Glimmerpulver,
Asbest- oder Glasfasern und ähnlichen Stoffen bestehen, die unter dem Druck der
Preßbuchsen 8 und 9 zu einem festen, sich der Form des Durchführungskanals anpassenden
Dichtungskörper zusammenpreßbar sind.
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Durch Anziehen der Mutter 10 und Vorspannen der Tellerfedern
12 wird nun der Dichtungsring 14 über die Dichtungsringe 15 unter Druck gesetzt
und dabei gegen die Wandung des Durchführungskanals 7 bzw. des Elektrodenschaftes
6" gepreßt, so daß die Durchführung des Elektrodenschaftes 6" im Kanal 7 einwandfrei
abgedichtet wird. Durch Einpressen der Dichtungsringe 15 in den erweiterten Teil
13 des Durchführungskanals entsteht am Dichtungsring 15 ein Wulst, der die Lage
dieses Körpers, des Dichtungsringes 14 und der Elektrode im Durchführungskanal eindeutig
festlegt.
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Um eine Überbeanspruchung des zu einem Formkörper zusammengepreßten
Materials des Dichtungsringes 15 unter der Wirkung des im Gehäuseinneren herrschenden
Überdruckes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, vor dem Anziehen der Mutter
10 den Kragen 8' der Preßbuchse 8 satt am Deckel
3 aufliegen zu lassen. Aus dem gleichen Grunde kann man die Preßbuchsen 8
und 9 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 8 ohne Kragen 8' ausführen, da schon
allein durch die Erweiterung des Durchführungskanals ein sicherer Halt der Durchführung
darin gewährleistet ist.
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Zu beachten ist, daß die Tellerfedern 12 durch Anziehen der Mutter
10 zwar vorgespannt, jedoch keinesfalls flachgedrückt sind, so daß sie den infolge
von Temperaturschwankungen. auftretenden Materialdehnungen Rechnung tragen können,
ohne daß dabei auf das für eine einwandfreie Abdichtung notwendige Zusammenpressen
des Dichtungsringes 14 verzichtet werden muß.
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Zum Anschließen der Motorwicklungsenden an die Elektroden 6 besitzen
die Köpfe 6' eine axiale Bohrung, in die die Enden eingelötet werden können: Zum
äußeren Anschluß der Stromleitungen kann das Gewinde der Elektrodenschäfte 6" benutzt
werden.
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Die Elektroden 6 können selber vorteilhaft aus rostfreiem Stahl bestehen.
Die Durchführung gemäß der Erfindung gewährleistet auf die Dauer und unter allen
vorkommenden Betriebsverhältnissen und Temperaturen einen dichten Abschluß und verhindert
die Lockerung der Elektroden beim Auftreten von Vibrationen oder Erschütterungen
sowie eine Änderung der mechanischen oder elektrischen Eigenschaften auch bei höheren
Temperaturen bis zu mindestens 400° C. Zudem ist diese Elektrodendurchführung in
der Herstellung billig.