DE837408C - Luftdichter und druckfester Kasten fuer elektrische Apparate - Google Patents

Description

Bekanntlich müssen gewisse elektrische Apparate, l>esonders Lampen, Kondensatoren, magnetische Kreise, die in einer unter erhöhten Drücken stehenden Umgebung arbeiten, der Einwirkung des Druckes der Umgebung entzogen werden, sei es wegen ihrer ungenügenden mechanischen Festigkeit, sei es wegen der aus der Druckeinwirkung sich erget>enden Veränderungen der Eigenschaften.

Beispielsweise sei das elektrische Gerät der Unterseetelefon ie verstärker für große Tiefen genannt.

Man hat vorgeschlagen, das ganze Gerät in eine gemeinsame luftdichte und druckfeste Ummantelung hineinzubringen, die Luft oder eine Isolier

flüssigkeit niedrigen Druckes enthält. Man hat 15 ebenfalls vorgeschlagen, das ganze Gerät in eine Isolierflüssigkeit zu tauchen, die in einer dichten, nachgiebigen Ummantelung untergebracht ist, die geeignet ist, den Druck der Tiefe auf die in der Ummantelung enthaltene Isolierflüssigkeit zu 20 übertragen, so daß der Druck auf beiden Seiten der Wand der Ummantelung ausgeglichen und das Gerät selbst dem Druck der Tiefe ausgesetzt ist.

Wenn sich im ersten Falle ein Fehler in der Dichtigkeit der Ummantelung zeigt, ist das elektrische Gerät, wie im zweiten Falle, dem hohen Druck ausgesetzt.

In dem einen Falle wie in dem anderen würde ein

Teil des Gerätes den Druck der Tiefe ohne Beschädigung nicht aushalten und muß, gemäß der Bauart des Gerätes, in kleine, druckfeste Gehäuse eingeschlossen werden.

Im ersten Falle jedoch stellt diese Maßnahme eine zusätzliche Vorsichtsmaßregel dar, während sie im zweiten Falle zwingend ist.

Schließlich können sich andere Anordnungen ίο ergeben, wo das elektrische Gerät der Druckeinwirkung in geeigneten Gehäusen ausgesetzt sein muß.

Die Erfindung betrifft Gehäuse mit luftdichtem Durchtritt elektrischer Anschlüsse. Gegenstand der Erfindung ist ein luftdichter, druckfester Kasten, der ein oder mehrere elektrische Geräte enthält, die unter normalem Druck bleiben müssen und außerhalb des Kastens verbunden werden, wobei der aus druckfestem Werkao stoff bestehende und vorzugsweise durch Schweißen hermetisch verschlossene Kasten mit öffnungen für die Aufnahme von Durchführungsklemmen für die Anschlüsse versehen ist, wobei diese öffnungen und diese Klemmen so geformt sind, daß unter der Wirkung des äußeren Druckes die Dichtigkeit der Verkittung einer jeden Klemme in ihrer öffnung vergrößert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt in der Ebene der Verbindungen durch einen Kasten gemäß der Erfindung, Fig. 2 bis 8 verschiedene im Schnitt gezeigte Abarten der Verbindungsklemmen und ihrer Lagerlöcher,

Fig. 9 einen Schnitt durch zwei Verbindungsklemmen im selben Loch,

Fig. 10 eine Ansicht der Fig. 9 von oben und Fig. n einen Schnitt durch einen mit Durchgangsklemmen versehenen Boden oder gewölbten Deckel einer Kammer.

In Fig. i, die einen Kasten gemäß der Erfindung im Schnitt zeigt, ist 1 der röhrenförmige Körper eines luftdichten, druckfesten Kastens. 2 und 3 sind die Böden des Kastens, die mit dem Körper 1 durch luftdichte Schweißung 4 verbunden sind. Durch die Böden der Kästen gehen die Klemmen 5 hindurch, die an dem Kasten durch luftdichte und druckfeste Verkittung 6 befestigt sind. Die Klemmen 5 werden vor dem Schließen der Kastenböden 2 und 3 mit den Klemmen 7 des in dem Kasten untergebrachten elektrischen Gerätes 8 über eine biegsame Verbindung 9 verbunden. Selbstverständlich kann die in Fig. ι beispielsweise dargestellte Zahl der Durchführungsklemmen verschieden sein.

Körper und Böden des Kastens können aus Metall oder aus druckfestem Isolierstoff sein. Falls sie aus Metall sind, werden die Verkittungen 6 aus einem | Isolierkörper gebildet, wie Porzellan, Glas oder j anderem glasartigen Stoff, Kunstharz oder anderem geeigneten Stoff.

Falls Körper und Böden aus nicht leitendem Stoff bestehen, können die Durchführungsklemmen unmittelbar ohne Zwischenverkittung mit den Böden verkittet werden.

Gemäß einer Besonderheit der Erfindung sind Körper und Böden durch autogene Schweißung 4 luftdicht miteinander verbunden. Falls Körper und Böden aus Metall bestehen, z. B. aus Stahl, wird für die Schweißung ein Verfahren angewandt, das eine örtliche beträchtliche Erwärmung zuläßt, z. B. durch elektrischen Lichtbogen oder Gasschmelzschweißung, um nicht durch übermäßige Erhitzung die in dem Kasten untergebrachten Geräte zu beschädigen.

Es ist klar, daß der erfindungsgemäße Kasten eine ganz andere als die in Fig. 1 dargestellte Form haben kann, z. B. die eines Kessels mit verkittetem Deckel. Außerdem können die Lageröffnungen für die Verbindungsiklemmen in den Böden oder Deckeln, wie es Fig. 1 zeigt, oder in den Wänden vorgesehen sein.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Art der isolierten druckfesten Durchführung. Der Grundgedanke dieser Durchführung ist, wie bereits oben gesagt, den in der Wand der Böden angebrachten öffnungen ebenso wie den Durchführungsklemmen einen solchen Querschnitt zu geben, daß der hohe Druck die Dichtigkeit längs der Berührungsfläche zwischen jeder Durchführungsklemme und der Verkittung einerseits und zwischen der Verkittung und der Wand der öffnung andererseits vergrößert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt man den in den Böden oder Wänden angebrachten öffnungen ebenso wie den Durchführungsklemmen in dem verkitteten Bereich eine abgestumpfte Form, so wie in Fig. 1 dargestellt, in der man in jedem Boden zwei Durchführungsklemmen erkennt. Natürlich ist die abgestumpfte Form nicht die einzige, die dem Grundgedanken der Erfindung entspricht.

Die in den Böden der Seitenwände des Kastens eingebrachten öffnungen, ebenso wie die Durchführungsklemmen können Formen haben, wie in Fig. 2 bis 5 dargestellt, in denen 11 eine Wand, einen Deckel oder Boden des Kastens, 12 die Durchführungsklemme und 13 die Verkittung darstellen.

Nach Fig. 3 ist die Spitze des von der Durch- no führungsklemme gebildeten Kegels abgeschnitten, um die Länge der Abdichtungsstrecke zwischen der Klemme und der Verkittung zu vergrößern und die günstige Wirkung des Druckes auf die Dichtigkeit dieser Strecke zu verstärken.

In Fig. 4 und 5 sind die inneren Winkel der Durchgangsöffnungen der Klemmen angesenkt, um das Losilösen der Verkittung vor dem Unterdrucksetzen zu verhindern.

Um den Kriechstromweg zwischen der Durchführungsklemme und dem Kasten zu vergrößern, können die öffnungen und die Durchführungsklemmen die Formen nach Fig. 6, 7 oder 8 haben. In diesen drei Figuren ist 11 der Kasten, 12 eine Durchführungsklemme und 13 die Verkittung. Die punktierten Teile 14 und 15 der Fig. 6 und 7

stellen die Überschüsse der Verkittungen dar, die zum Schluß abgeschliffen werden.

Tn Fig. 7 hat die Durchführungsklemme eine Doppelkegel form, wobei die Kegel mit ihren Grundflächen gegenül>erliegen, was einen zweifachen Vorteil hat gegenüber der der Fig. 6, nämlich die elektrische Ofoerflächenkriechstrecke zwischen der Klemme \2 und dem Kasten 11 zu verlängern, ohne die günstige Wirkung des Tiefendruckes auf die

ίο Dichtigkeit längs der Klemme zu verringern, und das Loslösen der Klemme vor dem Unterdrucksetzen zu vermeiden. Selbstverständlich können diese verschiedenen Formen allein oder in Verbindung angewandt werden.

Die Durchführungsklemme kann statt einfach auch mehrfach sein, d. h. jede in der Wand oder dem Roden des Kastens angeordnete öffnung kann zwei oder mehr als zwei Durchführungsklemmen enthalten.

Gemäß einer lx"vorzugten Ausführungsform der Erfindung ha1>en die verschiedenen Klemmen diesell >e Achse. Die Mittelklemme hat eine der beschriel >enen abgestumpften Formen. Die auf gleicher Achse liegende Klemme oder Klemmen ist

as oder sind isoliert gegen die Mittelklemme, gegen die anderen koaxialen Klemmen und gegen die Wände der durchsetzten öffnung, die mit einer | isolierenden druckfesten Verkittung ausgefüllt ist oder, falls der Werkstoff des Kastens isolierend ist, mit diesem Stoff selbst. Die koaxialen Klemmen halxen die Form von hohlen Kegelstümpfen ohne Hoden, wolxn die Mantellinie dieser Kegelstümpfe zur Mantellinie des Kegelstumpfes der j Mittelklemme oder der Wand der durchsetzten öffnuiig parallel ist.

Fig. 9 zeigt !beispielsweise eine Mehrfachklemme mit zwei Auslässen. 21 ist der Kasten, 22 die Mittelklemme, 23 die koaxiale Klemme mit ihren Aiischlußdrähten 24 und 25, und 26 ist die isolierende Verkittung. Fig. 10 zeigt die Mehrfachklemme der Fig. 9 im Grundriß.

Die Lage der abgestumpften, koaxialen Klemmen hinsichtlich der Mittelklemme oder der Wandung des Bodens des Kastens kann abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu ver- \ lassen, z. B. können die koaxialen Klemmen hinsichtlich des Bodens des Kastens el>enfalls hervortreten ähnlich der Anordnung, wie sie in Fig. 6 und 7 für die einfachen Durchgangsklemmen gezeigt ist.

Die Böden des Kastens können flach sein wie in Fig. ι oder im Gegensatz dazu eine gewölbte, mög- ι liehst kugelige Form haben, wie in Fig. 11 dargestellt, um dem Druck einen besseren Widerstand zu bieten und um Formänderungen zu vermeiden, die der Dichtigkeit derKlemmenverkittung schaden könnten.

Schließlich kann das Medium im Innern des Kastens Luft oder eine isolierende Flüssigkeit sein.

Es ist vorgesehen, im ersteren Falle in den Kasten vor dem Abschließen einen Körper zum Trockenhalten der Luft einzubringen, im zweiten Falle eine kleine elastische, luftdichte Zelle, die mit Luft von atmosphärischem Druck gefüllt ist, um Raumänderungen der Isolierflüssigkeit auszugleichen, die sich bei Temperaturänderungen ergeben.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Luftdichter und druckfester Kasten, der ein oder mehrere elektrische Geräte enthält, die unter normalem Druck bleiben müssen und außerhalb des Kastens angeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der druckfeste und vorzugsweise durch Schweißen hermetisch verschlossene Kasten mit öffnungen für die Aufnahme von Klemmen versehen ist, die so geformt sind, daß unter der Wirkung des äußeren Druckes die Dichtigkeit der Verkittung einer jeden Klemme in ihrer öffnung vergrößert wird.

2. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er röhrenförmig ist und die öffnungen in den beiden Verschluß'böden des Rohres angebracht sind.

3. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines mit einem Deckel hermetisch verschlossenen Kessels hat.

4. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in den ebenen oder gewölbten Wänden, Böden oder Deckeln des Kastens angebracht sind.

5. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Metall ist und die Klemmen in öffnungen unter Zwischenlage einer isolierenden luftdichten Verkittung, wie Porzellan, glasartiger Masse oder Kunstharz, untergebracht sind.

6. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 1°° zeichnet, daß er aus Isolierstoff ist und die Klemmen unmittelbar in die Kastenwanddicke eingekittet sind.

7. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen und die Klemmen einen kegelförmigen oder abgestumpften Querschnitt haben, deren große Grundfläche dem Äußeren des Kastens zugewandt ist, wobei die Mantellinien der öffnungen und der Klemmen, die darin untergebracht sind, parallel sind.

8. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede öffnung mehrere Klemmen enthält: eine Mittelklemme und hohle koaxiale Klemmen.

9. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der öffnungen auf einer oder auf beiden Seiten, innerhalb oder außerhalb des Kastens angesenkt ist.

10. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vefkittung einer Klemme in iao einer öffnung aus der Oberfläche des Kastens heraustritt.

11. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen eine Doppelkegelform haben mit sich gegenüberliegenden Grund- 1*5 flächen.

12. Kasten nach Anspruch i, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß er mit Luft oder Gas gefüllt ist j und gegebenenfalls einen Trockenhaltungskörper enthält.

13. Kasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt ist und gegebenenfalls wenigstens eine elastische luftdichte mit Luft von atmosphärischem Druck gefüllte Zelle enthält.

14. Kasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung: a) zum Schütze elektrischer Geräte der Unterseetelefonieverstärker, die, in luftdichten Hüllen eingeschlossen, allen Tiefen und besonders großen Tiefen ausgesetzt sind, b) bei allen auf den Meeresgrund versenkten elektrischen Geräten, c) bei allen elektrischen Geräten, die dem Druck entzogen werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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