DE2035173A1 - Schutzvorrichtung - Google Patents

Description

S c h u t ζ ν ο r x- i c h t u η g

Die Erfindung betrifft Schutzvorrichtungen uri*d insbesondere gasdurchlässige Hüllen oder Umfassungsteile.

Bei einer Anzahl von Gebieten ist es erforderlich, eine Hülle oder ein Einfaßteil zu schaffen, welches eine Vorrichtung schützt, jedoch den Durchlaß von Fluid zu der Vorrichtung gestattet. Zusätzlich ist es oft erwünscht, daß derartige Hüllen oder umschließende Teile auch so wirken, daß der Durchtritt einer Flamme verhindert wird* Dies ist besonders wichtig, wo die Vorrichtung in einer gasförmigen Atmosphäre verwendet werden soll, die möglicherweise entflammbar oder explosiv ist.

Eine erfindungsgemäße Hülle oder ein erfindungsgemäßes umhüllendes Teil zum Einkapseln oder teilweisen Einkapseln einer Vorrichtung umfaßt wenigstens einen größeren Teil eines porösen feuerfesten Materials, das die Form eines skelettartigen dreidimensionalen Netzwerks mit einer Vielzahl von zellenartigen Zwischenräumen hat, die miteinander in Verbindung stehen. Das feuerfeste Material kann Metall, Keramik oder keramiküber· zogenes Metall sein. Der poröse Metallaufbau kann beispielsweise durch Beschichten eines porösen Substrats mit einem

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Metall, beispielsweise durch Elektroplattieren eines leitenden porösen Substrats, hergestellt werden. Poröse keramische Strukturen können durch Abscheiden des keramischen Stoffes aus einer Aufschlämmung auf einem porösen Substrat hergestellt werden.

Das leitende poröse,Substrat kann poröser Kunststoff sein, der inhärent oder durch eine Oberflächenbehandlung leitend gemacht ist. Vorteilhafterweise ist das poröse Kunststoffmaterial ein retikulierter Polyurethanschaum.

Das poröse Substrat kann in Form eines Faseragglomerats, beispielsweise als Filz, oder als schwammartiges Material oder Schaumstoff vorliegen, beispielsweise als natürlicher Schwamm oder Kunstharzschaum. Im allgemeinen bevorzugt man Polyurethanschäume. Das poröse Material kann entfernt werden, beispielsweise durch Erhitzen, um das Material zu schmelzen oder "auszuaschen".

Wo eine hochgradige Porosität erforderlich ist, kann der Schaum ein retikulierter bzw. vernetzter Schaum sein, d. h. ein Schaum, bei welchem die organische Phase ein dreidimensionales Netzwerk mit keinen wesentlichen, die Zellen begrenzenden Wandteilen ist. Derartige retikulierte Schäume können durch Entfernen der relativ dünnen Zellwände aus einem Schaum hergestellt werden, beispielsweise durch chemische Mittel wie wässeriges Natriumhydroxyd im Falle von Polyurethanschäumen.

Wenn das Metall galvanisch abgeschieden werden soll, ist es natürlich erforderlich, entweder ein poröses Material zu verwenden, das elektrisch leitend ist, oder das Material durch eine leitende Oberflächenschicht leitend zu machen. Nicht

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leitende Stoffe können selbstleitend durch einen Zusatzstoff, wie Graphit oder ein Pulvermetall, gemacht werden. Eine leitende Oberflächenschicht kann durch Überziehen des Materials mit einem härtbaren Harzmaterial aufgebracht werden, das einen leitenden Zusatzstoff einschließt, oder durch chemisches Abscheiden von Metall darauf, beispielsweise durch die Reduktion von ämmoniakalischem Silbernitrat in situ. Wo eine chemische Abscheidung verwendet wird, sollte im allgemeinen die Oberfläche mit einem oder mehreren Sensibilisiermitteln wie Ziiin-II-chlorid, gefolgt von Palladiumchlorid für Silber, behandelt werden.

Legierungsstrukturen des ersten Metalls können in einigen Fällen direkt plattiert oder in anderen Fällen können zwei oder mehr Metalle nacheinander abgeschieden werden und die Legierung durch Erhitzen des sich ergebenden Aufbaus gebildet werden. Stahlschäume können durch das Einschließen der erforderlichen Mengen von Kohlenstoff und/oder Stickstoff erzeugt werden. Der Kohlenstoff kann aus organischem Material, welches den Basisschaum bildet, gewonnen werden oder einem Elelctroplattierbad zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen, Hüllteile können eine Vielfalt von Formen umfassen, beispielsweise können sie eine hohle zylindrische oder rechteckige Form oder einen gekrümmten Querschnitt haben, beispielsweise eine Teilkugelform wie eine Halbkugel. Die Hülle kann völlig aus.porösem Metall oder zu einem kleineren Teil aus festem Metall bestehen. Sie kann auch so geformt sein, daß sie eng um die zu schützende Vorrichtung sitzt, um das Volumen an entflammbaren Gasen auf ein Mindestmaß zurückzuführen.

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Um die Hülle oder das einschließende Teil an einem Vorrichtungsteil festzuhalten, ist es erforderlich, Befestigungseinrichtungen vorzusehen. Diese Befestigungseinrichtung kann in einem festen Metallteil des Aufbaus vorgesehen' sein oder in dem porösen Teil der Struktur eingeschlossen sein. Ein Verfahren zur Herstellung von porösen Metallaufbauten mit derartigen Festhalteeinrichtungen ist in der Patentanmeldung P Ί9 1&$4&.& (Britische Patentanmeldung 12311/68) beschrieben.

Die Hülle oder das Einfassungsteil kann zum Einkapseln oder teilweise Einkapseln irgendeiner Vorrichtung verwendet wer den, die wahrscheinlich die Zündung eines entzündbaren Gases hervorrufen würde. Venn eine derartige Zündung erfolgt,. verbraucht sich der Druck innerhalb der Hülle oder dem Einfaßteil wegen der porösen Natur der Hülle, die Flamme kann jedoch nicht durch die Umhüllung fortschreiten. Auf diese Weise wirkt die Verwendung derartiger Hüllen oder einfassender Teile als Sicherheitsvorrichtung, welche eine derartige Zündung verhindert, die eine gefährliche Explosion hervorrufen würde.

Die Hülle oder das einfassende Teil kann zum Einkapseln oder t.eilweise Einkapseln eines besonderen Teils der Vorrichtung von angrenzenden Bestandteilen verwendet werden. Die Verwendung einer derartigen Einkapselung führt dazu, daß Schaden an den anderen Bestandteilen vermieden werden, wenn die latent gefährliche Komponente das Eintreten einer Zündung bedingt.

Die Wahl der Porengröße des Materials und die Stärke hängt in großem Ausmaß von der besonderen Verwendung der Hülle oder des einfassenden Teils ab. Im allgemeinen kann man Porengrößen von k bis ko Poren pro cm (Io bis loo Poren/inch) verwenden, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß die größeren

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Poren zu einem größeren Widerstand gegenüber einer Beschädigung durch Hitze führen. Dadurch ist es oft erwünscht, eine zusammengesetzte Struktur mit einem grobporigerem Schaum in der Nähe der zu erwartenden Wärmequelle oder Flamme und einen feinporigeren Schaum auf der anderen Seite zu haben.

Um die Hülle oder das Einfaßteil gegenüber Hitze oder Korrosion widerstandsfähiger zu machen, kann sie eine Legierung, beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung, umfassen. Derartige poröse Legierungsaufbauten können nach irgendwelchen geeigneten Gasdiffusionsprozessen hergestellt werden.

Ein besonderes Beispiel für die Verwendung einer Hülle oder eines einfassenden Teils gemäß der Erfindung besteht in Gasdetektorvorrichtungen. Bei derartigen Vorrichtungen ist es erforderlich, daß das aufzuspührende Gas durch die Hülle hindurchgehen kann, um die Detektorelektroden zu erreichen. Es ist natürlich nötig, daß, falls das Gas in der Kammer gezündet wird, kein Flammendurchtritt zu dem Gas außerhalb der Detektorvorrichtung eintritt. Dies ist besonders wichtig bei | Gasdetektorvorrichtungen, die beispielsweise im Bergbau verwendet werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt auseinandergezogen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Apparateteil in Schaummetall eingekapselt ist.

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Pig. 2 zeigt in einer Draufsicht eine weitere Ausführungsform, bei welcher ein Apparateteil in Schaummetall teilweise eingekapselt ist.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Teil 2, von dem anzunehmen ist, daß es einen Funken verursacht, und mit welchem in einer latent explosiven Atmosphäre gearbeitet werden soll. Dieses Teil 2 ist auf einer Schaummetallbasis 1 angeordnet, und mit einem Schaummetalldeckel abgedeckt. Der Deckel 3 ist in seiner Lage durch einen Halter 4 gesichert. Wenn das Teil in der latent explosiven Atmosphäre angeordnet ist, kann die Atmosphäre durch das Schaummetall hindurch zu dem Teil vordringen. Wenn jedoch ein Funken von dem Teil die Zündung der atmosphäre hervorruft, bleibt die Explosion in der Schaummetallumhüllung lokalisiert.

Fig. 2 zeigt mehrere zusammengesetzte Teile einer Vorrichtung 8, 91 die in einem Metallkasten 7 enthalten sind, in dem sich eine latent explosive Atmosphäre 12 befindet. Das Apparateteil 9i welches eine latente Zündquelle ist, ist von den anderen Teilen der Vorrichtung 8 durch eine Schaummetallbarriere isoliert, die durch entsprechende Flansche in Lage gehalten wird. Die Schaummetallbarriere 11 lokalisiert jede Explosion, die durch die Zündung der Atmosphäre durch das Apparateteil 9 hervorgerufen würde, so daß eine Beschädigung der weiteren Apparatur in dem Kasten verhindert ist.

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Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE £S!S£S££S Γ"* TJS Π TTS Ϊ*"* Π ίΐΒ" Γΐ " Π Γϊΐ

1. Hülle oder einfassendes Teil zum Einkapseln oder teilweise Einkapseln einer Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein größerer Teil aus einem porösen feuerfesten Material besteht, das die Form eines skelettartigen dreidimensionalen Netzwerkes mit einer Vielzahl von zellenartigen Zwischenräumen hat, die miteinander in Verbindung stehen»

2. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse feuerfeste Material ein Metall und/οder ein keramisches Material ist.

3· Hülle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse feuerfeste Material ein mit Keramik überzogenes Metall ist.

4. Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse feuerfeste Material durch Abscheiden eines Metalls oder keramischen Materials auf einem porösen Substrat hergestellt ist.

5. Hülle nach Anspruch (t, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall durch Elektroabscheidung niedergeschlagen ist.

6. Hülle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat ein retikulierter Schaum ist.

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7· Hülle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Substrat ein retikulierter Polyurethanschaum ist.

8. Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material 4 bis 4o Poren/cm (lo bis loo Poren/inch) hat.

9· Hülle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse feuerfeste Material unterschiedliche Porosität hat.

Io. Hülle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum auf der Innenseite der Hülle grobporiger ist als der Schaum auf der Außenseite.

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