DEC0006474MA

DEC0006474MA -

Info

Publication number: DEC0006474MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. September 1952 Bekanintgemaeht am 25. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, elektrische Geräte, die in explosions- bzw. schlagwettergefährdeten Räumen aufgestellt werden, in druckfeste Gehäuse einzuschließen. Diese Gehäuse besitzen in der Regel zwischen dem Gehäuseunterteil und dem abnehmbaren bzw. aufklappbaren Deckel Spalte, die den Gehäuseinnenraum mit dem Umgebungsraum verbinden. Im Gehäuse entstehende Schalt- und Explosionsprodukte treten durch diese Spalte in den

ίο Umgebungsraum aus und werden in ihnen gekühlt, damit sie keine Zündung außen anstehender brennbarer Gase bzw. Gemische hervorrufen können. Trotz vorschriftsmäßiger Bemessung und Ausbildung der Gehäusespalte ist es dennoch zu Zünddurchschlagen aus dem Gehäuseinnenraum nach dem Umgebungsraum gekommen. Den Anlaß hierzu geben kleine Metallpartikel u. dgl., die durch im Gehäuse entstehende Lichtbogen freigemacht werden. Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um diese nachteilige Wirkung zu vermeiden,, indem beispielsweise der Spalt im Inneren des Gehäuses durch Siebe od. dgl. abgedeckt wird, doch haben diese Maßnahmen nicht den gewünschten Erfolg gezeigt und führen außerdem zu Umstellungen in der Gehäusekonstruktion, was aus herstellungstechnischen Gründen oft nicht erwünscht ist. ' ■

Die Erfindung wählt daher einen anderen Weg. Sie beruht auf einer im Bau von schlagwettergeschützten Geräten völlig neuen Erkenntnis. Es liegt der Gedanke zugrunde, etwa durch die Gehäusespalte herausgeschleuderten Metallpartikeln

609 659/356

C 6474 VIIId/21c

durch Avirksameren Wärmeentzug als bisher ihre schädliche Wirkung zu nehmen. Die bisherigen Vorschläge hingegen. Hefen darauf hinaus, die Metallpartikel in den Spalten mechanisch aufzuhalten bzw. ihnen den Durchtritt durch den Spalt zu erschweren. Während nun in der einschlägigen Fachliteratur bislang darauf hingewiesen worden ist, daß das Material, aus welchem die Spaltwände bestehen, für die Vermeidung von Zünddurchschlagen keine Rolle spielt, besteht die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis gerade darin, daß dies doch der Fall ist.

. Es gibt Gehäuse für schlagwettergeschützte Geräte, die aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, z. B. aus Silumin, bestehen. Da die Gehäuse sehr kräftig und massiv ausgeführt werden müssen, damit innere Überdrücke ausgehalten werden können und vor allem keinen Anlaß zu nachteiligen Spalterweiterungen geben, ist die Wahl dieses Werkstoffes besonders vorteilhaft, wenn man berücksichtigt, daß es erwünscht ist, das Gewicht möglichst klein zu halten.. Gehäuse aus Eisen sind demgegenüber wesentlich schwerer. Nun besteht aber bezüglich des Absorptionsvermögens zwischen Aluminium und Eisen ein großer Unterschied. Die Absorptionszahl von Eisen ist wesentlich höher als die des Aluminiums. Es ist daher ohne weiteres einzusehen, daß die Kühl wirkung in einem Gehäuse aus Eisen wesentlich besser ist als in einem Gehäuse aus Aluminium. Demzufolge verlassen bei einem Eisengehäuse die glühenden Teilchen den Spalt wesentlich abgekühlter als bei Aluminiumgehäusen, deren Spaltflächen die von den Teilchen ausgestrahlte Wärme weniger gut absorbieren, sondem wesentlich stärker abstrahlen als Eisen. Eingehende Untersuchungen haben dies bestätigt und gezeigt, daß bei gleichen Spaltabmessungen bei Gehäusen aus Aluminium erheblich mehr Zünddurchschläge erfolgen als bei Gehäusen aus Eisen. Der Grund hierfür ist in der unterschiedlichen Wärmeabsorptionsfähigkeitbzw, der verschiedenen Wärmestrahlungsfähigkeit der beiden Metalle zu finden. Die vom Gehäuse aufgenommene Wärmemenge verringert gleichzeitig den durch die Explosion hervorgerufenen Druck, wobei die Druckminderung um so größer wird, je größer die Absorptionszahl ist. Verringerter Druck hat aber wiederum eine geringere Austrittsgeschwindigkeit und damit eine bessere Kühlung zur Folge.

Die Erfindung weist unter Zugrundelegung dieser Erkenntnisse einen Weg, wie man unabhängig von der Auswahl des Gehäusematerials erreichen kann, daß die erforderliche Kühlwirkung ohne nennenswerte konstruktive Maßnahmen in dem erstrebten Maße eintritt. Gemäß der Erfindung bestehen die Gehäuseteile an Flächen, an denen sie mit Schaltbzw. Explosionsprodukten in Berührung kommen, aus Material, welches sich bezüglich der Vermeidung von Zünddurchschlägen günstiger verhält als der Grundwerkstoff des Gehäuses. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Vorteile eines Gehäuses aus Eisen mit den Vorteilen eines Aluminiumgehäuses zu vereinen.

. Die Mittel, mit denen sich dieses erreichen läßt, sind mannigfaltig. Man kann an den in Betracht kommenden Stellen des Gehäuses auf das Gehäusematerial ein Material mit größerer Absorptionszahl auftragen. Es ist auch möglich, die Oberfläche des Materials mit der größeren Absörptionszahl durch eine geeignete Behandlung aufzurauhen bzw. zu mattieren, wodurch das Absorptionsvermögen noch mehr vergrößert wird. In Verbindung mit den. vorgenannten Maßnahmen oder auch als selbständige Maßnahme zur Vergrößerung der Wärmeaufnahmefähigkeit, läßt sich auch eine Behandlung des Materials mit der größeren Absorptionszahl derart bewerkstelligen, daß eine Oberflächenvergrößerung eintritt. Wenn man zur Erreichung des gesteckten Zieles auf die.Oberfläche des Gehäusematerials ein Material mit größerer Absorptionszahl auftragen will, so kann dies auf alle in der Technik gebräuchlichen Arten geschehen. Zweckmäßig ist es, das besondere Ober-flächenmaterial aufzuspritzen. Zum Zwecke des Aufraühens bzw. Mattierens oder der Vergrößerung der Oberfläche eignet sich das an sich bekannte Sandstrahlverfahren. Die Oberflächenschicht kann jedoch auch eine Oxydschicht sein. Das Ziel der Erfindung kann auch durch Färben der Gehäuseoberfläche an den hierfür in Betracht kommenden Stellen allein oder in Gemein- go schaft mit den anderen bisher erwähnten Maßnahmen erreicht werden. Für den besonderen Fall, daß das Gehäuse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, empfiehlt es sich, die Oberfläche zumindest örtlich mit einer aufgespritzten Auflage aus einem Material mit einer hohen Absorptionszahl zu versehen. Man kann aber auch ein aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehendes Gehäuse an den erwünschten Stellen eloxieren und gegebenenfalls zugleich derart einfärben, daß das Wärmeabsorptionsvermögen zusätzlich größer wird.

Aus vorstehenden Beispielen ist ohne weiteres ■ersichtlich, daß mit einfachen Mitteln beim Bau von explosions- bzw. schlagwettergeschützten Geräten bezüglich der Betriebssicherheit Vorteile erreicht werden können, die sonst auf derart einfache Art niemals erzielt werden könnten.

Claims

Patentansprüche:

ι . Druckfestes Gehäuse für elektrische Geräte in explosions- bzw. schlagwettergefährdeten Räumen, dessen Inneres mit dem Umgebungsraum durch Spalte verbunden ist, in denen die durch sie nach außen gelangenden Schalt-'bzw. Explosionsprodukte gekühlt werden, um eine ' Zündung außen anstehender brennbarer Gase bzw. Gemische zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuseteile an Flächen, an denen sie mit Schalt- bzw. Explosionsprodukten in Berührung kommen, aus Material bestehen, welches sich bezüglich der Vermeidung von Zünddurchschlägen günstiger verhält als der Grundwerkstoff des Gehäuses.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Gehäusematerial mit gerin-

659/356

C 6474 VIIId/'21c

gerer Absorptionszahl Material mit größerer Absorptionszahl aufgetragen ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit der größeren Absorptionszahl durch eine geeignete Behandlung aufgerauht bzw. mattiert wird.
4. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Materials mit der größeren Absorptionszahl durch eine geeignete Behandlung vergrößert ist.
5. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit der größeren Absorptionszahl aufgespritzt wird.
6. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit der größeren Absorptionszahl sandgestrahlt ist.
7. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit der größeren Absorptionszahl aus einer Oxydschicht besteht.
8. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche an einer die Absorption begünstigenden Weise gefärbt ist.
9. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß es in aft sich bekannter Weise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und zumindest örtlich mit einer Oberfläche aus Eisen oder einem anderen geeigneten Metall bzw. Werkstoff versehen ist.
10. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Gehäuse zumindest örtlich eloxiert und gegebenenfalls gefärbt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 761 170;
USA.-Patentschriften Nr. 2345757, 2284613.

© 609 659/356 10. 56