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Verfahren zur Herstellung eines druckfesten Gehäuses für elektrische
Geräte Für die Versorgung mit elektrischer Energie benötigt man im Bergbau und in
der chemischen Industrie druckfeste Gehäuse zur schlagwetter bzw. explosionssicheren
Unterbringung elektrischer Schaltgeräte. Diese Gehäuse werden im allgemeinen als
gegossene oder geschweißte Gehäuse ausgefdhrt, die durch einen Deckel verschließbar
sind. Wegen des hohen Druckes, den eine Entzündung von brennbaren Gasgetaisohen
im Inneren der Gehäuse hevorrufen kann, werden hohe Anforderungen an die Festigkeit
der Gehäuse gestallt. Dies hat man bisher dadurch berücksichtigt, daß man die Gehäuse
als Gußteile oder als Stahlblechgehäuse mit großen Wandstärken und Verstärkungen
durch Rippen hergestellt bat.
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Durch den Übergang zu größeren Versorgungsspannungen und zu Schaltgeräten
mit höheren Schaltleistungen nimmt an sich auch der Raumbedarf und das Gewicht der
druckfesten Gehäuse zu. Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse zu
schaffen, das bei verhältnissmäßig geringem Gewicht die gewünschte Festigkeit besitzt.
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Gemäß der Erfindung vJird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur herstellung
eines druekfesten Gehäuses zur schlagwetter- oder explosionssicheren Kapselung elektrischer
Geräte aus durch Schweißen verbundenen Stahlblechteilen gelöst, bei dem mindestens
ein Teil der Wände des Gehäuses vor dessen bestimmungsgemäßer Verwendung durch inneren
"berdruck plastisch verformt (gereckt) wird. Dadurch wird eine Kaltverfestigung
des Materials erreicht, die eine höhere Ausnutzung des Materials ermöglicht. Außerdem
werden die Wändek des Gehäuses nach außen durcngebogen, wodurch eine Annäherung
an die Kugelform entsteht und die Gestaltfestigkeit des Gehäuses dementsprechend
verbessert wird. Auf diese eise gelingt es, ein druckfestes Gehäuse mit verhältnismäßig
gelingen Gewicht zu schaffen.
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Der zur plastischen Verformung der Wände des Gehäuses benötigte innere
Überdruck kann während der Fertigung des Gehäuses durch Gasexplosionen im Gehäuse
erzeugt werden, wie man sie auch für die vorgeschriebene Schlagwetter- oder Explosionsprüfung
anendet. Das Gehäuse erreicht hierbei seinen Endzustand nach einer oder mehreren
solcher Gasexplosionen, wobei mindestens der Prüfdruck des Gehäuses erreicht wird.
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Die Teile eines nach dem angegebenen Verfahren hergestellten Gehäuses,
auf denen ein-Deckel aufliegt und in denen Leitungsdurführungen angeordnet sind,
können derart ausgebildet sein, (iaß sie bei Einwirkung des inneren tberdruckes
nur elastische Verformungen erleiden. Auf diese Weise werden bleibende Verermungen
von den Stellen ferngehalten, an denen sie mit Rücksicht auf den genauen Sitz von
Teilen unetaldnscht sind. Zweckmäßig kann man hierzu die Wandstärke der betreffenden
Teile so groß wählen, daß keine plastischen Verformungen bei dem ange-;tan;l'.;en
berdruck eintreten. Die übrigen Teile des Gehäuses, in denen sich weder Öffnungen
noch Leitungsdurchführungen befinden, können dagegen so bemessen sein, daß sie in
der angegebende Weise gereckt werden.
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Als Auflage für den Deckel des Gehäuses kann ein Ring dienen, der
in eine kreisförmige Öffnung eingeschweißt ist. Der Ring vergrößert die Festigkeit
einer Wand von verhältnismäßig geringer Dicke derart, daß nur elastische Verformungen
vorkotnmen.
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Dadurch ist stets eine einwandfreie Auflage des Deckels und eine zuverlässige
Funktion seiner Verriegelung gewährleistet.
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i?Ur den Einbau der elektrischen Geräte in dae Gehäuse empfiehlt es
sich, Befestigungsbolzen vorzusehen, die in der Nähe der Ecken des Gehäuses angeordnet
sind. An diesen Stellen ist die plastische Verformung am geringsten, so daß im wesentlichen
nur eine geringere Änderung in der Winkelstellung der Befestigungsbolzen auftritt.
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Die Erfindung wird im folgenden-an Hand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Die Figur 1 zeigt ein druckfestes Gehäuse in schematischer Dar-Stellung.
Die Figur 2 zeigt einen Schnitt dadurch ein druckfestes Gehäuse.
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Das in der Figur 1 dargestellte Gehäuse 1 besteht aus Stahlblechteilen,
die durch Schweißen verbunden sind. Die Vorderwand ? besitzt eine kreisförmige Öffnung
3, in die ein Ring 4 als Auflage für einen nicht gezeigten Deckel eingeschweißt
ist. Ferner bsitzt das Gehäuse 1 Seiterniände 5 und 6, die duich eingeschweißte
Platten 7 und 10 vcrstärkt sind. Diese Platten, die eine größere Dicke als die angrenzenden
Teile besitzen, dienen zur !uf-.
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be von Leitungsdurchführungen. Durch den Ring 4 erhält die Vorderwand
? des Gehäuses 1 im Vergleich zu der Rückwand 11, der Unterwand 12 und der Oberwand
13 eine höhere Steifigkeit.
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Das Gehäuse 1 wird im Verlauf der Fertigung vor der Stückprüfung durch
Gasexplosionen verformt. Hierzu leitet man. ähnlich wie bei den vorgeschriebenen
Schlagwetter- bzw. Explosionsprüfungen, Gas-Luftgemische in das Gehäuse ein und
zündet diese. Der Explosion druck beansprucht die dünneren Wände 11, 12 und 13 des
Gehäuses 1 bis in das Gebiet der Streckgrenze. Es findet somit eine plastische Verformung
statt, bei der die genannten Wände ausgebaucht werden. Diese Ausbauchung kann beispielsweise
etwa 20 mm auf eine Länge von 700 mm betragen. Die Vorderwand 2 und die
Platten
7 und 10 werden infolge ihrer größeren Steifigkeit dagegen nur elastisch verformt.
Diese Teile kehren deshalb nach dem Abklingen des Rxplosionsdruckes in ihre Ausgangslage
zurück.
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Zweckmäßig läßt man mehrere Gasexplosionen mit allmählich ansteigendem
Druck auf das Gehäuse einwirken, wobei der Prüfdruck erreicht wird oder überschritten
werden kann. Nach erfolgter Pei-tigstellung kann dann die vorgeschriebene Schlagwetter-
bzw.
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Explosionsprü-tung vorgenommen werden. Diese Prüfungen haben keine
weitere bleibende Verformung zur Folge, da das Material bereits gereckt ist und
dadurch eine höhere Festigkeit erhalten hat. Durch die Ausbauchung dei Rückwand
sowie der Unter- und der Oberwand ist auBerdem die Gentaltfestigkeit des Gehäuses
1 verbessert.
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In Pigur 2 ist die konstruktive Ausführung eines Gehäuses gemäß aer
erfindung dargestellt. Die Vorderwand 20 und die Rückwand 21 des Gehäuses werden
durch abgewinkelte Blechteile gebildet, deren freie Shenkel 22, 23 bzw. 24, 25 in
den Bereich der Seitenwände übergreifen. Zwischen die Schenkel 22 und 24 bzw. 23
und 25 sind Platten 26 und 27 eingeschweißt, die zur Aufnahme der nicht gezeigten
LeitungsdulchfUhrungen dienen. Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, haben die Platten
26 und 27 eine größere Dicke als die Teile 20 und 21. Ähnlich wie die Teile 20 und
21 können auch die Unterwand und die Oberwand ausgebildet sein.
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Während im Ausführungsbeispiel zwei Platten 26 und 27 für die Leitungsdurchführungen
vorgesehen sind, kann unter Umstanden eine Platte auareichen. Die verbleibende Seitenwand
kann dann ebenfalls wie beispielsweise die Rückwand 21 so bemessen sein, daß eine
plastische Verformung stattfindet.
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Das Teil 20 besitzt eine Öffnung 30, in die ein Ring 31 mit Schweißverbindung
eingesetzt ist. Bei Ring 31 besitzt eine konische Paßfläche 32 als Sitz für einen
Deckel 33. Der Deckel 33 kann an dem Gehäuse durch eine bajonettartige Verriegelung
gehalten sein.
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An das Gehäuse sind im Bereich der- Platten 26 und 27 Kästen 34 und
35 angesetzt, die zunll Schutz dei Leitungsdurchführungen und der angeschlossenen
Leitungen dienen. Diese Kästen sind unter Zwischenlage von Dichtungen 41, 42 durch
Schrauben 43 über Stege 44, 45 der Kästen 34, 35 an den Platten 26, 27 befestigt.
Zum Einbau der elektrischen Geräte in das Gehäuse sind Befestigungsbolzen 36 vorgesehen,
die in der Nähe der Ecken 37, 38, 39 und 40 des Gehäuses angeordnet sind. Die Befestigungsbolzen
befinden sich dort, wo die Verformung durch die Gasexpiosionen am gelingsten ist.
Durch die Ausbauchung wird nur die Winkelstellung der Befestigung sbolzen geringfügig
verändert, was den Einbau der Geräte nicht behindert.
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Um dem Gehäuse einen sicheren Stand zu geben, können an seiner
Unterseite
Kufen angebracht sein. Palls das Gehäuse an einer Hängebahn verwendet werden soll,
können an der Oberwand Ösen angeordnet sein.
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2 Figuren 2 Ansprüche