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Anordnung an gekapselten Schaltgeräten Die Erfindung betrifft eine
Anordnung an gekapselten Schaltgeräten, wie z. B. wasserdicht gekapselten Endschaltern
u. dgl., und ist insbesondere für die Verwendung in Betrieben, Geräten und Anlagen
bestimmt und geeignet, bei denen mit starken und häufigen Temperaturschwankungen
gerechnet werden muß.
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Beispielsweise in Wäschereien, aber auch in anderen Betrieben mit
ähnlichen Verhältnissen gelingt es zwar, die elektrische Steuerung im großen ganzen
ausreichend auch dampfdicht zu kapseln, jedoch ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten
an den frei liegenden Endschaltern, da diese, selbst wenn sie mit höchster Schutzart
gekapselt sind, oft schon nach kurzer Zeit durch Kondens- oder Eindringwasser unbrauchbar
werden.
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Die Gründe hierfür seien an Hand eines Anwendungsbeispiels bei einer
Wäschereimaschine allgemein erläutert, gelten aber in entsprechender Weise auch
für andere Fälle.
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Unterstellt man, die Raumtemperatur betrage 25° C und bei dieser sei
der Innendruck des vollständig druckdicht gekapselten Schalters gleich dem Außendruck
von 1 at, so sinkt beim Zulauf von Frischwasser mit durchschnittlich 8'C,
dessen Temperatur sich mehr oder weniger schnell auch auf das Schaltergehäuse auswirkt,
der Druck theoretisch bis auf 0,94 at ab. Bei anschließender Heiß-dampfwäsche mit
Dampf von 115° C ergäbe sich dann ein Druckanstieg auf etwa 1,32 at. Korrekturwerte,
die sich aus der gleichfalls eintretenden Volumänderung des Gehäuses wie auch der
mechanischen Einbauteile des Schalters ergeben würden, können jedoch außer Betracht
bleiben, da die Voraussetzung absoluter Dichtigkeit tatsächlich nicht erfüllt ist.
In Wirklichkeit werden nämlich die Druckunterschiede auf dem Weg ausgeglichen, der
wegen der Bewegung des Schalterstößels od. dgl. nicht absolut druckdicht ausgeführt
werden kann. Dieser Stößel muß leicht beweglich bleiben und kann daher in seiner
Führung nicht vollständig abgedichtet werden; aber auch der zur Dichtung meist vorhandene
Membrankegel reicht nicht aus, um die dem Druckunterschied entsprechende Volumänderung
voll aufnehmen zu können. Aus diesem Grunde wird bei Temperaturanstieg das sowohl
zur Schmierung als auch zur Dichtung dienende Normal- oder sogar Heißlagerfett nach
außen herausgedrückt und bei anschließender Abkühlung feuchtigkeitsbeladene Luft
oder gar Spülwasser nach innen gesogen, mit der Folge, daß trotz höchster Schutzart
mehr und mehr Wasser in das Schaltergehäuse eindringt. Endschalter mit beispielsweise
4 cm Wasserstand wurden mehrfach festgestellt. Selbst eine Ölfüllung des Schalters
könnte das Übel nicht beseitigen, sondern allenfalls verzögern. Bei der eingangs
beschriebenen Anordnung wird dies gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch dadurch
möglich, daß das Schaltergehäuse Mittel zur Aufrechterhaltung eines bei wechselnder
Schaltertemperatur etwa gleichbleibenden Luftdrucks bzw. eines Überdrucks im Innern
des Gehäuses aufweist.
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Dabei besteht eine besonders einfache und in vielen Fällen ausreichende
Ausführungsform darin, daß ein elastischer Faltenbalg, z. B. aus Gummi, mit geeignetem
Dehnungsvermögen in eine Gehäusewandung des Schalters, z. B. den Deckel, dicht eingepaßt
ist. Selbst wenn hierbei noch geringfügige Druckunterschiede entstehen, da auch
ein sehr weicher Faltenbalg bei seiner Ausdehnung auf Grund inneren überdrucks eine
gewisse Gegenspannung erzeugt, so genügen doch im allgemeinen die vorhandenen Dichtungsmaßnahm-en,
um das Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden.
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Eine noch wesentlich wirksamere Maßnahme besteht gemäß einem anderen
Gedanken der Erfindung darin, daß das Schaltergehäuse mit einer Druckluftquelle
ständig verbunden ist. Auf diese Weise 1'äßt sich das Innere des Schalters mit Sicherheit
und unter allen Umständen von Feuchtigkeit freihalten.
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Dabei braucht der zusätzliche Aufwand keineswegs besonders groß zu
sein. Es besteht nämlich ohne weiteres die Möglichkeit, daß die Verbindungsleitung
zwischen dem Schaltergehäuse und der Druckluftquelle die elektrischen Leitungen
umschließt, so daß ein besonderer Druckluftansdhluß erspart wird. Lediglich wird
unter Umständen an der Leitungsdurchführung eine Spezialverschraubung benötigt.
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Eine besonders zweckmäßige Anordnung für zentrale Steueranlagen ergibt
sich dadurch, daß ein luftdichter Verteilerkasten für die elektrischen Leitungen
zwischen die Druckluftquelle und eine Mehrzahl von zu verschiedenen Endschaltern
führenden Druckluftleitungen eingeschaltet ist.
Nützt man in diesen
Fällen geringe vorhandene Undichtigkeiten der Schaltergehäuse aus, so ergibt sich
durch den Anschluß an eine Druckluftquelle eine ständige Spülung des Schalterinneren
durch überdruck, die nicht nur das Einsaugen von Wasser oder wasserhaltiger Luft
unterbindet, sondern außerdem auch Kondenswasser abzuführen erlaubt. Man 'Kann aber
diese Wirkung auch noch dadurch unterstützen, daß in eine Wandung des Schaltergehäuses
ein wasserdichter, jedoch gasdurchlässiger Stopfen, z. B. aus Sinterwerkstoff, eingepaßt
ist.
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Der Gegenstand der Erfindung sei an Hand der Zeichnung kurz erläutert,
in der A b b. 1 eine Schrägansicht eines Endschalters mit Ausdehnungsbalg und A
b b. 2 eine Schemaskizze einer Anlage mit mehreren Endschaltern und Druckluftanschluß
zeigt.
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Die Endschalter entsprechen grundsätzlich handelsüblichen Ausführungsformen.
Das Gehäuse 1 ist durch einen aufschraubbaren Deckel 2 unter Zwischenlage einer
Dichtung fest verschließbar. An der Außenseite ist ein Lenkerarm 3 mit Rolle 4 schwenkbar
befestigt, der auf den in das Innere des Gehäuses 1 durchgeführten Schalterstößel
einwirkt, der in Ab b. 1 verdeckt ist. Ein Gummikonus 5 verdeckt die Durchführungsstelle
und kann der Bewegung des Stößels folgen.
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In den Deckel 2 ist eine Faltenbalgmembran 9 eingesetzt, deren Dehnungsvermögen
der maximal zu erwartenden Temperaturänderung angepaßt ist.
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Bei dieser Ausführungsform können die elektrischen Zuleitungen in
an sich bekannter Weise mittels eines normalen Durchführungsnippels in einer Gewindebohrung
am Gehäuse l befestigt werden. A b b. 1 zeigt jedoch darüber hinaus auch die Anschlußmöglichkeit
für eine Druckluftleitung. Zu diesem Zweck wird in die erwähnte Gewindebohrung ein
Spezialnippel 6 eingeschraubt, auf dessen äußeren Gewindestutzen eine Haltemutter
7 für die Druckluftleitung 8 druckdicht aufgeschraubt werden kann. In diesem Falle
dient die beispielsweise aus Kunststoffrohr oder -schlauch bestehende Druckluftleitung
zur Aufnahme der elektrischen Leitungen, so daß ein zusätzlicher Anschluß erspart
wird.
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Die Endschalter 1 gemäß A b b. 2 entsprechen in ihrer Ausführung
mit Ausnahme der Faltenbalgmembran 9 dem Ausführungsbeispiel gemäß A b b. 1, insbesondere
auch im Anschluß der Druckluftleitung, die in diesem Falle mit Il bezeichnet ist
und zu einem luftdichten Schaltverteilerkasten 12 führt. Die Zuleitungen 13 zu diesem
Kasten stehen selbst nicht unter Druck, müssen jedoch an ihrer Einführungsstelle
in den Kasten 12 abgedichtet sein. Eine Druckluftzuleitung 14 mit Druckminderventil
15 ist an den Kasten 12 angeschlossen. Durch Manometer 16 und 17 kann der Druck
in der allgemeinen Druckluftleitung einerseits und im Schaltkasten 12 und den angeschlossenen
Schalter 1 andererseits gemessen und mit Hilfe des Druckminderventils entsprechend
eingeregelt werden. Im allgemeinen genügt ein sehr niedriger Überdruck innerhalb
der Schaltanlage, und je nach der Durchlässigkeit der sowieso vorhandenen oder der
absichtlich eingeführten Undichtigkeiten ist auch der Luftverbrauch außerordentlich
gering. Die Möglichkeit, eine solche absichtliche Undichtigkeit durch Einsetzen
eines Sintermetallstopfens in eine Bohrung von beispielsweise 5 mm Durchmesser zu
erhalten, ist nicht besonders dargestellt. Die Anordnung eines solchen Stopfens
ist beliebig und kann auch vollständig entfallen.
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Da Preßiuft praktisch in allen Betrieben zur Verfügung steht, bleibt
auch in diesem Falle der zusätzliche Aufwand gering und die nachträgliche Änderung
vorhandener Anlagen ohne weiteres möglich.