DE69511758T2

DE69511758T2 - Sheet metal housing with tightly mounted bushing insulators and manufacturing processes

Info

Publication number: DE69511758T2
Application number: DE69511758T
Authority: DE
Inventors: Alberto Vaghini
Original assignee: VEI ELECTRIC SYSTEMS SpA
Current assignee: VEI ELECTRIC SYSTEMS SpA
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2015-05-12
Also published as: ATE184129T1; EP0682346B1; DK0682346T3; EP0682346A2; IT1275619B1; EP0682346A3; ES2134998T3; ITMI940956A1; ITMI940956A0; GR3031714T3; HK1008838A1; SI0682346T1; DE69511758D1

Abstract

A method of sealingly mounting electric insulators passing through a plate wall, in particular for the manufacture of a housing case (10) for electric disconnecting switches, comprises the steps of making a collar (14) projecting from the plate at a passage hole (13) for the insulator; fitting the insulator (12) into the hole in the direction of the collar (14) projection so as to bring, upon interposition of a seal (18), an abutment edge (15) radially projecting from the insulator against an edge of the hole on the side opposite to the collar projecting side; bending the free end of the collar inwardly, forming a locking angle and forcing said end into a circumferential seating (16) present in the insulator surface so as to prevent the insulator from being withdrawn from the hole. In this manner a plate casing (10) for an electric apparatus is achieved which has an excellent tightness between the casing wall and the insulators passing therethrough. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechgehäuse mit Isolatoren, welche abgedichtet von diesem vorspringen, um z. B. elektrische Trennschalter, die in ein Gas eingetaucht werden, oder andere elektrische Ausrüstungen herzustellen. Die Erfindung betrifft insbesondere den abgedichteten Übergang zwischen dem Isolator und der Gehäusewand.The invention relates to a sheet metal housing with insulators, which protrude from it in a sealed manner, for example to produce electrical circuit breakers that are immersed in a gas, or other electrical equipment. The invention relates in particular to the sealed transition between the insulator and the housing wall.

Elektrische Ausrüstungen für eine gewisse Leistung sind häufig in abgedichteten Behältern oder Gehäusen eingeschlossen, welche mit einem isolierenden Fluid, wie ein inertes Gas, gefüllt sind, wobei von diesen Gehäusen Isolatoren zum Hindurchführen elektrischer Kabel vorstehen. Die Dichtheit dieser Gehäuse-Isolatoranordnung muß über eine relativ lange Zeitdauer, die der Größenordnung von einigen Dekaden liegt, gewährleistet werden. Der Übergang zwischen dem Isolator und dem Gehäuse muß daher so präzise und dauerhaft wie möglich sein.Electrical equipment of a certain power is often enclosed in sealed containers or casings filled with an insulating fluid, such as an inert gas, from which insulators protrude for the passage of electrical cables. The tightness of this casing-insulator arrangement must be guaranteed over a relatively long period of time, of the order of several decades. The transition between the insulator and the casing must therefore be as precise and durable as possible.

In dem bekannten Stand der Technik (z. B. US 4,492,817) wird dieser Übergang im allgemeinen mittels Flanschen, Gegenflanschen und dazugehörigigen Verbindungsschrauben hergestellt, welche die Dichtung entlang des Randes des Isolatordurchgangslochs durch das Gehäuse zusammendrücken. Eine solche Ausführungsform gewährleistet eine gute Dichtheit, zumindest am Anfang, sie ist jedoch relativ teuer und nachteilig, weil der Zusammenbau zeitaufwendig ist. Da die Dichtheit durch lösbare Elemente erreicht wird, ist nicht gewährleistet, daß sie sich mit der Zeit nicht verändert.In the known prior art (e.g. US 4,492,817) this transition is generally made by means of flanges, counter flanges and associated connecting screws which compress the seal along the edge of the insulator through hole through the housing. Such an embodiment ensures good tightness, at least initially, but it is relatively expensive and disadvantageous because assembly is time-consuming. Since the tightness is achieved by means of detachable elements, there is no guarantee that it will not change over time.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die oben erläuterten Nachteile zu vermeiden und ein abgedichtetes Gehäuse mit durchgeführten Isolatoren vorzusehen, das leicht herzustellen, sicher dicht und im Laufe der Zeit zuverlässig ist.It is therefore the object of the invention to avoid the disadvantages explained above and to provide a sealed housing with through-insulators which is easy to manufacture, reliably sealed and reliable over time.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vor.To solve this problem, the invention proposes a A method according to claim 1.

Gemäß diesem Verfahren wird auch ein Blechgehäuse für eine elektrische Einrichtung mit den Merkmalen von Anspruchs 5 vorgesehen.According to this method, a sheet metal housing for an electrical device with the features of claim 5 is also provided.

Für das bessere Verständnis der erfindungsgemäßen Grundsätze der vorliegenden Erfindung und der Vorteile, welche sie im Vergleich zum Stand der Technik bietet, ist im folgenden eine mögliche Ausführungsform anhand von Beispielen mit Bezug auf die, Zeichnung beschrieben, welche diese Grundsätze anwendet. In den Figuren zeigt:For a better understanding of the inventive principles of the present invention and the advantages it offers compared to the prior art, a possible embodiment is described below by way of example with reference to the drawing, which applies these principles. In the figures:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Gehäuses gemäß der Erfindung; undFig. 1 is a schematic side view of a housing according to the invention; and

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Explosionsdarstellung eines Übergangsbereichs des Gehäuses der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab.Fig. 2 is a partially sectioned exploded view of a transition region of the housing of Fig. 1 on an enlarged scale.

In den Zeichnungen ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gehäuse in Fig. 1 dargestellt. Es besteht aus einem abgedichteten Kasten 11, der aus Blech hergestellt ist und von dem elektrische Isolatoren 12 für die Durchführung elektrischer Kabel (nicht gezeigt) vorstehen. Der Kasten ist mit einem Isolierfluid gefüllt, z. B. mit inertem Gas. Jede beliebige elektrische Einrichtung (nicht gezeigt), die ein solches Gehäuse benötigt, könnte in dem Kasten enthalten sein; es kann sich z. B. um einen elektrischen Trennschalter handeln, wie sich der Fachmann leicht vorstellen kann. Wie aus der Explosionsdarstellung des Isolators auf der linken Seite in Fig. 2 klar erkennbar ist, umfaßt das Durchgangsloch 13 für jeden Isolator einen Kragen oder Ansatz 14, der von der Kastenwand vorspringt. Dieser Kragen kann z. B. durch Ziehen des Blechs hergestellt werden.In the drawings, an enclosure generally designated 10 is shown in Fig. 1. It consists of a sealed box 11 made of sheet metal and from which electrical insulators 12 protrude for the passage of electrical cables (not shown). The box is filled with an insulating fluid, e.g. inert gas. Any electrical device (not shown) requiring such an enclosure could be contained in the box; it could be, for example, an electrical circuit breaker, as will be readily apparent to those skilled in the art. As can be clearly seen from the exploded view of the insulator on the left hand side of Fig. 2, the through hole 13 for each insulator includes a collar or lug 14 projecting from the box wall. This collar can be made, for example, by drawing the sheet metal.

Der Isolator, der in das Loch eingepaßt werden soll, hat eine radiale Anlagekante 15 in der Nähe eines Umfangssitzes 16, der an seiner Oberfläche ausgebildet ist. Die radiale Kante umfaßt auch eine Umfangsrille 17 zum Aufnehmen einer Ringdichtung 18.The insulator, which is to be fitted into the hole, has a radial abutment edge 15 near a circumferential seat 16 formed on its surface. The radial edge also includes a circumferential groove 17 for receiving an annular seal 18.

Der Isolator wird in das Loch 13 auf der dem Kragenvorsprung 14 gegenüberliegenden Seite eingepaßt, so daß die Anlagekante gegen die Innenwand des Kastens bei dem Lochumfang anliegt und die Dichtung zwischen der radialen Anlagekante und der Wand eingeklemmt ist.The insulator is fitted into the hole 13 on the side opposite the collar projection 14 so that the contact edge rests against the inner wall of the box at the circumference of the hole and the seal is clamped between the radial contact edge and the wall.

Wie für den Isolator auf der rechten Seite in Fig. 2 dargestellt, wird dann, wenn der Isolator in seine Position eingepaßt ist, so daß der Kragen 14 den Isolator nahe bei dem Sitz 16 umgibt, das freie Ende des Kragens nach innen gebogen und bildet dabei einen Verriegelungswinkel, der in dem Umfangssitz 16 aufgenommen wird. Das Umbiegen des Kragens kann mit Hilfe bekannter Bearbeitungswerkzeuge durch Rollen oder Walzen erfolgen, wie bei 19 schematisch angedeutet ist. Durch Biegen des Kragens nach innen rammt er sein freies Ende gegen die obere Wand des Sitzes, so daß verhindert wird, daß der Isolator aus dem Loch gezogen werden kann, wobei die Dichtung zwischen der ihr zugewandten Anlagekante und der Wand weiter zusammengedrückt wird.As shown for the insulator on the right hand side in Fig. 2, when the insulator is fitted into position so that the collar 14 surrounds the insulator close to the seat 16, the free end of the collar is bent inwardly to form a locking angle which is received in the peripheral seat 16. The bending of the collar can be done by rolling or rolling using known machining tools as indicated schematically at 19. By bending the collar inwardly, it rams its free end against the upper wall of the seat so that the insulator is prevented from being pulled out of the hole, further compressing the seal between its facing abutment edge and the wall.

Die Umfangsdichtung 16 hat vorzugsweise in der Richtung des Vorsprungs des Kragens von der Gehäusewand eine zunehmende Tiefe, so daß das Ende des Kragens leichter umgebogen werden kann und eine Anlagefläche für diesen Endabschnitt gebildet wird.The peripheral seal 16 preferably has an increasing depth in the direction of the projection of the collar from the housing wall, so that the end of the collar can be bent over more easily and a bearing surface for this end section is formed.

Wie man bei dem Loch auf der linken Seite in Fig. 2 sehen kann, kann vor dem Einpassen des Isolators in das Loch das freie Ende des Kragens vorteilhaft um einen ersten Winkel nach innen gebogen werden, der kleiner ist als der Verriegelungswinkel, um einen Preßsitz des Isolators in dem Loch vorzusehen.As can be seen in the hole on the left in Fig. 2, prior to fitting the insulator into the hole, the free end of the collar can advantageously be bent inwardly by a first angle which is smaller than the locking angle to provide an interference fit of the insulator in the hole.

Der erste Winkel kann z. B. zwischen 10º und 20º liegen und beträgt vorzugsweise 15º.The first angle can be between 10º and 20º, for example and is preferably 15º.

Auf diese Weise wird der Zusammenbau erleichtert, wobei der Isolator im Preßsitz in das Loch eingebracht wird, so daß das Kragenende in den Sitz 16 leicht und elastisch einschnappt, um den Isolator während des nachfolgenden Rollens zum Umbiegen des Kragens in Richtung seiner endgültigen Verriegelungsposition in Position zu halten.In this way, assembly is facilitated, with the insulator being press-fitted into the hole so that the collar end snaps easily and elastically into the seat 16 to hold the insulator during the subsequent rolling to bend the collar towards its final locking position.

Es ist klar, daß der beabsichtigte Zweck erreicht wurde. Die dichte Montage des Isolators durch die Blechwand erfolgt schnell, kostengünstig, sicher in bezug auf die Dichtheit und zuverlässig über der Zeit.It is clear that the intended purpose has been achieved. The tight installation of the insulator through the sheet metal wall is quick, inexpensive, safe in terms of tightness and reliable over time.

Es ist ausreichend, einen Kragen vorzusehen, der bei dem Isolatordurchgangsloch von dem Blech vorspringt, den Isolator in der Richtung des Vorsprungs des Kragens in das Loch einzupassen, um beim Einfügen einer Dichtung die Anlagekante, welche von dem Isolator radial vorspringt, gegen den Rand des Loches auf der dem Kragenvorsprung gegenüberliegenden Seite anzulegen und schließlich das freie Ende des Kragens nach innen zu biegen, um zu verhindern, daß der Isolator aus dem Loch gezogen wird.It is sufficient to provide a collar protruding from the sheet at the insulator through-hole, to fit the insulator into the hole in the direction of the collar projection, to place the abutment edge protruding radially from the insulator against the edge of the hole on the side opposite the collar projection when inserting a seal, and finally to bend the free end of the collar inwards to prevent the insulator from being pulled out of the hole.

Während des Biegens des Kragens durch das Rollen zur Herstellung des Verriegelungswinkels wird eine gleichzeitige axiale Bewegung des Isolators in der Richtung der Kompression der Dichtung zwischen der Anlagekante des Isolators und dem Rand des Loches bewirkt, so daß die Dichtheit gewährleistet wird.During the bending of the collar by rolling to create the locking angle, a simultaneous axial movement of the insulator in the direction of compression of the seal between the contact edge of the insulator and the edge of the hole is caused, so that the tightness is ensured.

Es hat sich herausgestellt, daß dieses Montageverfahren zwar einfach ausgeführt werden kann, daß es jedoch eine perfekte Dichtheit während langer Zeitspannen sicherstellt.It has been found that this assembly method is easy to carry out, but it ensures perfect tightness over long periods of time.

Die obige Beschreibung einer Ausführungsform, welche die erfindungsgemäßen Grundsätze der vorliegenden Erfindung anwendet, dient selbstverständlich nur zum Zweck der Erläuterung und darf daher nicht als eine Begrenzung des Bereichs der beanspruchten Erfindung verstanden werden.It should be understood that the above description of an embodiment applying the inventive principles of the present invention is for purposes of illustration only and should not be construed as a limitation on the scope of the invention as claimed.

Die Anzahl der Isolatoren und die Form des Gehäuses können z. B. abhängig von der jeweiligen praktischen Anwendung, die für den Behälter beabsichtigt ist, und dem Typ der elektrischen Ausrüstung, die er enthalten soll, variiert werden.The number of insulators and the shape of the enclosure may, for example, be varied depending on the particular practical application intended for the container and the type of electrical equipment it is intended to contain.

Claims

1. Method for the sealed assembly of electrical insulators which pass through a sheet metal wall, in particular for the manufacture of a housing box for electrical isolating switches, with the following method steps:

Producing a collar (14) which projects outward from the sheet metal around a through hole (13) for the insulator (12);

Inserting the insulator (12) through the hole (13) in the direction of the collar projection such that when inserting a seal (18) an abutment edge (15) projecting radially from the insulator (12) comes to rest against an edge of the hole (13) on the side opposite the side with the collar projection;

Bending the free end of the collar (14) inwards in the direction of the hole axis to form a locking angle and pressing this end into a circumferential seat (16) provided in the insulator surface to prevent the insulator (12) from being pulled out of the hole.

2. The method of claim 1, wherein prior to inserting the insulator into the hole, the free end of the collar is bent inwardly by an angle less than the locking angle, the first angle providing a press fit of the insulator in the hole.

3. Method according to claim 2, wherein the first angle is between 10º and 20º and preferably 15º.

4. A method according to claim 1, wherein during the bending of the free end of the collar a simultaneous operation is effected which comprises an axial movement of the insulator in the direction in which the seal between the abutment edge of the insulator and the edge of the hole is compressed.

5. Sheet metal housing (10) for an electrical device with at least one electrical insulator (12) which is passed through a hole (13) formed in a wall of the housing, the hole having a collar (14) which projects outwards from the wall to surround a part of the insulator close to the wall, and the insulator having a radially projecting abutment edge (15) which comes to rest against the wall and a seal (18) is inserted between the abutment edge and the wall, characterized in that the edge (15) is arranged on the wall side which is opposite the collar and the free end of the collar is bent inwards towards the insulator part and is received in a peripheral seat (16) in the insulator surface in order to clamp it against a wall of the seat in order to prevent the insulator from being pulled out of the hole and in order to to clamp the seal (18) between the abutment edge and the wall, which face each other.

6. Housing according to claim 5, characterized in that the peripheral seat (16) has an increasing depth in the direction of the projection of the collar (14) from the housing wall.

7. Housing according to claim 5, characterized in that the abutment edge (15) has a circumferential groove (17) which faces the housing wall, the seal (18) being partially received in the groove (17).