EP2810348A1 - Ventilation of an electrical device - Google Patents

Ventilation of an electrical device

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Publication number
EP2810348A1
EP2810348A1 EP13716984.3A EP13716984A EP2810348A1 EP 2810348 A1 EP2810348 A1 EP 2810348A1 EP 13716984 A EP13716984 A EP 13716984A EP 2810348 A1 EP2810348 A1 EP 2810348A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical
ventilation
electrical device
metallic
opening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13716984.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Dengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2810348A1 publication Critical patent/EP2810348A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/065—Physical fire-barriers having as the main closure device materials, whose characteristics undergo an irreversible change under high temperatures, e.g. intumescent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/009—Means for ventilating only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/28—Casings; Parts thereof or accessories therefor dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56—Cooling; Ventilation
    • H02B1/565—Cooling; Ventilation for cabinets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
    • H05K5/0214—Venting apertures; Constructional details thereof with means preventing penetration of rain water or dust

Definitions

  • the invention relates to an electrical device with egg ⁇ nem metallic device housing and at least one electrical component, which is located in the metallic device housing.
  • the invention is based on the object, an electric
  • the invention provides that in the metalli ⁇ device housing an opening is present in which a ventilation element is used, which allows ventilation of the device housing interior through at least one ventilation duct of the ventilation element, wherein the ventilation element comprises a material that in the case of heating when reaching an activation temperature increases its volume and thereby closes the at least one ventilation duct ver ⁇ .
  • Ventilation element ventilation of the device interior is possible.
  • a ventilation or Entlüf ⁇ tion makes it possible in an advantageous manner to avoid formation of condensation in the interior of the device or remove condensate caused by ventilation again.
  • Another important advantage of the electrical device is that despite the presence of an opening in the device housing sufficient fire protection is guaranteed. If, namely to a device fire, the inven- tion material is provided according to reach a predetermined activa ⁇ annealing temperature and then increase its volume; this leads to a closure of the ventilation element, so that it is hermetically sealed. A supply of oxygen and thus a promotion of the fire within the electrical device are thus prevented.
  • the electrical device forms a component of a vehicle, in particular a rail vehicle ⁇ .
  • the electrical device is preferably arranged within the driving ⁇ schws.
  • the electrical device preferably includes a Antriebskom ⁇ component or an electrical An horrkomponente for a ⁇ An operating component of the vehicle.
  • the electrical device can form, for example, a control cabinet, which holds at least one electrical switching element ent ⁇ .
  • the electrical device may form a distribution cabinet containing at least one electrical distribution element.
  • the material which increases its volume when the activation temperature is reached will preferably foam on heating.
  • the material is preferably an intumescent material.
  • the min- least one ventilation duct is at least partially disposed in the material and this interspersed.
  • the vent element comprises a metallic ring which is inserted into the opening in the metallic instrument housing and when the metallic ring the Ma ⁇ carries material.
  • the air in the ventilation duct is deflected by at least 180 °.
  • the air in the ventilation duct is deflected by at least 180 °.
  • such an embodiment can be achieved in an advantageous manner that penetration of water into the device interior is difficult.
  • the ventilation duct Minim ⁇ least has an internal channel opening on the inside of the device and at least one outer channel opening on the outside of the unit and the channel openings are free of overlapping viewed perpendicularly to the opening surface of the opening in the device housing.
  • the invention also relates to a rail vehicle with an electrical device.
  • a metallic appliance housing of the electrical appliance an opening in which a ventilation element is inserted which allows ventilation of the device housing interior through at least one ventilation duct of the ventilation element , the ventilation element having a material which in the case of heating when reaching an activation temperature increases its volume and thereby closes the at least one ventilation duct ver ⁇ .
  • the invention also relates to a method for ventilating an electrical device with a metallic device housing, in which there is at least one electrical compo ⁇ nent. According to the invention, it is provided with respect to such a method that by a ventilation duct in a ventilation element, which in an opening in the metallic
  • a ventilation of the Ge ⁇ boards inside the housing is effected, as long as the temperature in the area of the ventilation element is less than a predetermined activation temperature ⁇ structure, and is closed by an increase in volume of a material of the ventilation element on reaching or exceeding the predetermined activation temperature of said at least one vent channel ,
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • a rail vehicle which is equipped with aforementionedsbei ⁇ play of an inventive electrical device
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a ventilation element that can be used in the electrical device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the ventilation element according to FIG. 2 in cross-section after mounting in a device housing opening
  • FIG. 4 shows the ventilation element according to FIG. 2 in a view from the side after mounting in a device housing opening
  • Figure 5 shows the ventilation element according to Figure 2 after a
  • FIG. 6 shows a second embodiment of a dung OF INVENTION ⁇ according ventilation element that can be used in the step elekt ⁇ device according to FIG. 1
  • the same reference numbers are always used in the figures for identical or comparable components.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 equipped with an electrical device 20.
  • the device inside, so inside the metallic housing 25 of the electrical device 20 is a An horrkomponente 30 for a not shown for clarity drive component of the rail vehicle 10.
  • An horrkomponente 30 may, for example, a switch, example ⁇ , a semiconductor switch , and / or an inverter act.
  • FIG. 1 shows an opening 40 in the metallic device housing 25 in which a ventilation element 50 is inserted.
  • the Be ⁇ vent panel 50 allows a ventilation of the Ge ⁇ boards inside the housing by at least one ventilation duct.
  • the ventilation of the device housing interior is schematically illustrated in FIG. 1 by a double arrow with the reference symbol D. 2 shows an embodiment of a ventilation ⁇ member 50 in the opening 40 in the metallic Artificialge ⁇ housing 25 (see FIG. 1) is inserted.
  • the venting element 50 includes a metallic ring 60 that includes a flange portion 70 and a screw portion 80.
  • the flange 70 rests on a sealing ring 90 which is disposed between the flange portion 70 and the Userau ⁇ zseite 100 of the housing wall 110 of the metallic Artificialge- reheats 25th
  • the screw portion 80 of the metallic ring 60 extends through the opening 40 in the housing wall 110 of the metalli ⁇ rule apparatus housing 25 through, and is by means of a nut 120 in the opening 40 fixed. It can be seen that the nut 120 rests on the device inside 130 of the housing wall 110.
  • an inner cap 140 which consists of a foamable or intumescent material 150, can be seen in FIG.
  • the material reaches 150, the réellekap pe ⁇ a predetermined activation temperature, so the volume of the material 150 increases by foaming.
  • a Lüftungska ⁇ nal 160 having on the inside of the device an inner Kanalöff ⁇ voltage 170 as well as on the outside of the unit 100, a plurality externa ⁇ ßerer channel openings 180 extends.
  • a ventilation of the devices attachments ⁇ ren of electrical equipment 20 of Figure 1 is possible.
  • the ventilation channel 160 extends through the inner cap 140 and thus through the foamable material 150; because the inner one
  • Channel opening 170 is located in the region of the inner cap 140. If there is a device fire inside the electric Ge ⁇ rätes 20 according to FIG 1, so due to the entering He warming ⁇ the material 150 of the inner cap 140 will reach its activa ⁇ annealing temperature and to foam, whereby the inner channel opening 170 closed and the venting channel 160 blo ⁇ ckiert. Further ventilation of the device interior ⁇ ren is thus suppressed, so that it can also go along with oxygen from the outside into the interior of the device. By the foaming and the closure of the ventilation duct 160 in case of fire thus becomes a reliable
  • the outer channel openings 180 of the ventilation duct 160 of the Ge ⁇ housing wall 110 of the metallic apparatus casing 25 are facing. Air flowing through the air duct 160 from the outside in the Gerä ⁇ teinnere or will flow from the inside of the machine to the outside is reversed, thus deflected by 180 ° converted in the ventilation duct 160th
  • FIG. 3 shows the ventilation element 50 according to FIG. 2 in a cross section. It will be seen from the material 150 best ⁇ rising inner cap 140, the constriction portion having an annular fastening is inserted into the screw portion 80 of the metalli ⁇ rule ring 60 200 and is thus held by the metalli ⁇ rule ring 60th
  • Screwed portion 80 of the metallic ring 60 is screwed and holds together with the flange portion 70, the ventilation ⁇ element 50 on the housing wall 110.
  • the sealing ring shown in Figures 2 and 3, 90 between the flange 70 and the outside of the unit 100 of the Ge ⁇ housing wall 110 is advantageous to provide a reliable waterproofing ⁇ processing of the ventilation member 50 in the opening to ermögli ⁇ chen 40th Nevertheless, the sealing ring 90 is not absolutely necessary; of the Flange portion 70 could alternatively rest directly on the device outside 100 of the housing wall 110.
  • FIG. 4 shows the ventilation element 50 according to FIGS. 2 and 3 in a view from the side.
  • FIG. 5 shows in a three-dimensional view from the inside of the machine again a representation of the group consisting of the aufMumba ⁇ ren or intumescent material 150 inner cap 140. It can be the inner channel opening 170 to recognize that (with the not shown in the figure 5 the outer duct openings cf. 2) of the ventilation element 50 cooperate.
  • FIG. 6 shows a second embodiment for a loading ⁇ airing element 50, as can be used in electrical equipment 20 ACCORDING TO FIG. 1
  • the In ⁇ nenkappe 140 provided with a plurality of holes in the ventilation member 50 shown in Figure 6 form the inner channel openings 170 of the ventilation duct 160th
  • the air that passes through the ventilation duct for ventilation or exhaust, are thus a plurality of inner channel openings 170 at the

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Abstract

The invention relates, among other things, to an electrical device (20), comprising a metal device housing (25) and at least one electrical component (30), which is located in the metal device housing (25). According to the invention, there is an opening (40) in the metal device housing (25), in which opening a ventilation element (50) is inserted, which enables ventilation of the device housing interior through at least one ventilation channel (160) of the ventilation element (50), wherein the ventilation element (50) has a material (150) that increases in volume in the event of heating when an activation temperature is reached and thus closes the at least one ventilation channel (160).

Description

Beschreibung description
Belüftung eines elektrischen Gerätes Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Gerät mit ei¬ nem metallischen Gerätegehäuse und zumindest einer elektrischen Komponente, die sich in dem metallischen Gerätegehäuse befindet . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrischesVentilation of an electrical device The invention relates to an electrical device with egg ¬ nem metallic device housing and at least one electrical component, which is located in the metallic device housing. The invention is based on the object, an electric
Gerät anzugeben, das eine Be- und Entlüftung des Geräteinne¬ ren ermöglicht und trotzdem im Brandfall einen ausreichenden Brandschutz gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Ge¬ rät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem metalli¬ schen Gerätegehäuse eine Öffnung vorhanden ist, in der ein Belüftungselement eingesetzt ist, das eine Be- und Entlüftung des Gerätegehäuseinneren durch mindestens einen Lüftungskanal des Belüftungselements ermöglicht, wobei das Belüftungsele- ment ein Material aufweist, das im Falle einer Erwärmung bei Erreichen einer Aktivierungstemperatur sein Volumen vergrößert und dadurch den mindestens einen Lüftungskanal ver¬ schließt . Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen elektrischenSpecify device that allows a ventilation of the device interior ren and still ensures adequate fire protection in case of fire. This object is achieved by an electrical Ge ¬ advises with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the electrical device according to the invention are specified in subclaims. Thereafter, the invention provides that in the metalli ¬ device housing an opening is present in which a ventilation element is used, which allows ventilation of the device housing interior through at least one ventilation duct of the ventilation element, wherein the ventilation element comprises a material that in the case of heating when reaching an activation temperature increases its volume and thereby closes the at least one ventilation duct ver ¬ . A significant advantage of the electrical according to the invention
Gerätes besteht darin, dass durch den Einsatz des erfindungs¬ gemäß vorgesehenen Belüftungselements eine Be- und Entlüftung des Geräteinneren möglich ist. Eine solche Be- bzw. Entlüf¬ tung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine Bildung von Kondenswasser im Inneren des Gerätes zu vermeiden bzw. entstandenes Kondenswasser durch Be- und Entlüftung wieder abzuführen . Ein weiterer wesentlicher Vorteil des elektrischen Gerätes besteht darin, dass trotz des Vorhandenseins einer Öffnung im Gerätegehäuse ein ausreichender Brandschutz gewährleistet wird. Kommt es nämlich zu einem Gerätebrand, so wird das er- findungsgemäß vorgesehene Material eine vorgegebene Aktivie¬ rungstemperatur erreichen und dann sein Volumen vergrößern; dies führt zu einem Verschließen des Belüftungselements, so dass dieses hermetisch abgeschlossen wird. Eine Zufuhr von Sauerstoff und damit eine Förderung des Brandes innerhalb des elektrischen Gerätes werden somit verhindert. Device is that through the use of the invention ¬ provided ventilation element ventilation of the device interior is possible. Such a ventilation or Entlüf ¬ tion makes it possible in an advantageous manner to avoid formation of condensation in the interior of the device or remove condensate caused by ventilation again. Another important advantage of the electrical device is that despite the presence of an opening in the device housing sufficient fire protection is guaranteed. If, namely to a device fire, the inven- tion material is provided according to reach a predetermined activa ¬ annealing temperature and then increase its volume; this leads to a closure of the ventilation element, so that it is hermetically sealed. A supply of oxygen and thus a promotion of the fire within the electrical device are thus prevented.
Da im Fahrzeugbereich, insbesondere im Schienenfahrzeugbe¬ reich, besonders hohe Anforderungen an den Brandschutz gestellt werden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das elektrische Gerät eine Komponente eines Fahrzeugs, insbeson¬ dere eines Schienenfahrzeugs, bildet. Since in the vehicle sector , in particular in Schienenfahrzeugbe ¬ rich, particularly high demands are placed on the fire protection, it is considered advantageous if the electrical device forms a component of a vehicle, in particular a rail vehicle ¬ .
Das elektrische Gerät ist vorzugsweise innerhalb des Fahr¬ zeugs angeordnet. The electrical device is preferably arranged within the driving ¬ zeugs.
Das elektrische Gerät enthält vorzugsweise eine Antriebskom¬ ponente oder eine elektrische Ansteuerkomponente für eine An¬ triebskomponente des Fahrzeugs. Das elektrische Gerät kann beispielsweise einen Schaltschrank bilden, der mindestens ein elektrisches Schaltelement ent¬ hält. Alternativ oder zusätzlich kann das elektrische Gerät einen Verteilerschrank bilden, der mindestens ein elektrisches Verteilerelement enthält. The electrical device preferably includes a Antriebskom ¬ component or an electrical Ansteuerkomponente for a ¬ An operating component of the vehicle. The electrical device can form, for example, a control cabinet, which holds at least one electrical switching element ent ¬ . Alternatively or additionally, the electrical device may form a distribution cabinet containing at least one electrical distribution element.
Das Material, das bei Erreichen der Aktivierungstemperatur sein Volumen vergrößert, wird bei Erwärmung vorzugsweise auf¬ schäumen. Bei dem Material handelt es sich bevorzugt um ein intumeszierendes Material. The material which increases its volume when the activation temperature is reached will preferably foam on heating. The material is preferably an intumescent material.
Um einen zuverlässigen Verschluss des Lüftungskanals zu er¬ möglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der min- destens eine Lüftungskanal zumindest abschnittsweise in dem Material angeordnet ist und dieses durchsetzt. A reliable closure of the ventilation duct to he ¬ possible, it is considered advantageous if the min- least one ventilation duct is at least partially disposed in the material and this interspersed.
Um eine einfache Montage des Belüftungselements in der Öff- nung des Gerätegehäuses zu ermöglichen, wird es als vorteil¬ haft angesehen, wenn das Belüftungselement einen metallischen Ring umfasst, der in die Öffnung in dem metallischen Gerätegehäuse eingesetzt ist und wenn der metallische Ring das Ma¬ terial trägt. In order to permit simple mounting of the ventilation element in the opening of the apparatus body, it is considered advantageous ¬ way, when the vent element comprises a metallic ring which is inserted into the opening in the metallic instrument housing and when the metallic ring the Ma ¬ carries material.
Vorzugsweise wird die Luft in dem Lüftungskanal um mindestens 180° umgelenkt. Bei einer solchen Ausgestaltung lässt sich in vorteilhafter Weise erreichen, dass ein Eindringen von Wasser in das Geräteinnere erschwert wird. Preferably, the air in the ventilation duct is deflected by at least 180 °. In such an embodiment can be achieved in an advantageous manner that penetration of water into the device interior is difficult.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des elektrischen Gerätes ist vorgesehen, dass der Lüftungskanal mindes¬ tens eine innere Kanalöffnung auf der Geräteinnenseite und mindestens eine äußere Kanalöffnung auf der Geräteaußenseite aufweist und die Kanalöffnungen senkrecht zur Öffnungsfläche der Öffnung in dem Gerätegehäuse gesehen überschneidungsfrei sind . According to a particularly preferred embodiment of the electrical apparatus is provided that the ventilation duct Minim ¬ least has an internal channel opening on the inside of the device and at least one outer channel opening on the outside of the unit and the channel openings are free of overlapping viewed perpendicularly to the opening surface of the opening in the device housing.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Schienen- fahrzeug mit einem elektrischen Gerät. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem metallischen Gerätegehäuse des elektrischen Gerätes eine Öffnung vorhanden ist, in der ein Belüftungselement eingesetzt ist, das eine Be- und Entlüftung des Gerätegehäuseinneren durch mindestens einen Lüftungskanal des Belüftungselements ermöglicht, wobei das Belüftungsele¬ ment ein Material aufweist, das im Falle einer Erwärmung bei Erreichen einer Aktivierungstemperatur sein Volumen vergrößert und dadurch den mindestens einen Lüftungskanal ver¬ schließt . The invention also relates to a rail vehicle with an electrical device. According to the invention, there is provided in a metallic appliance housing of the electrical appliance an opening in which a ventilation element is inserted which allows ventilation of the device housing interior through at least one ventilation duct of the ventilation element , the ventilation element having a material which in the case of heating when reaching an activation temperature increases its volume and thereby closes the at least one ventilation duct ver ¬ .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät verwiesen, da die Vor- teile des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes denen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs im Wesentlichen entsprechen . Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Belüften eines elektrischen Geräts mit einem metallischen Gerätegehäuse, in dem sich zumindest eine elektrische Kompo¬ nente befindet. Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass durch einen Lüftungskanal in ei- nem Belüftungselement, das in einer Öffnung im metallischenWith regard to the advantages of the rail vehicle according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the electrical device according to the invention, since the parts of the electrical device according to the invention which correspond to those of the rail vehicle according to the invention substantially. The invention also relates to a method for ventilating an electrical device with a metallic device housing, in which there is at least one electrical compo ¬ nent. According to the invention, it is provided with respect to such a method that by a ventilation duct in a ventilation element, which in an opening in the metallic
Gerätegehäuse eingesetzt ist, eine Be- und Entlüftung des Ge¬ rätegehäuseinneren erfolgt, solange die Temperatur im Bereich des Belüftungselements eine vorgegebene Aktivierungstempera¬ tur unterschreitet, und bei Erreichen oder Überschreiten der vorgegebenen Aktivierungstemperatur der mindestens eine Lüftungskanal durch eine Volumenvergrößerung eines Materials des Belüftungselements verschlossen wird. Is device housing used, a ventilation of the Ge ¬ boards inside the housing is effected, as long as the temperature in the area of the ventilation element is less than a predetermined activation temperature ¬ structure, and is closed by an increase in volume of a material of the ventilation element on reaching or exceeding the predetermined activation temperature of said at least one vent channel ,
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes denen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen entsprechen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft With regard to the advantages of the method according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the electrical device according to the invention, since the advantages of the electrical device according to the invention essentially correspond to those of the method according to the invention. The invention will be explained in more detail with reference to Ausführungsbeispie ¬ len; thereby show by way of example
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Figure 1 shows an embodiment of an inventive
Schienenfahrzeug, das mit einem Ausführungsbei¬ spiel für ein erfindungsgemäßes elektrisches Gerät ausgestattet ist, A rail vehicle which is equipped with a Ausführungsbei ¬ play of an inventive electrical device,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Belüftungselement, das bei dem elektrischen Gerät gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann, FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a ventilation element that can be used in the electrical device according to FIG. 1,
Figur 3 das Belüftungselement gemäß Figur 2 im Querschnitt nach einer Montage in einer Gerätegehäuseöffnung, Figur 4 das Belüftungselement gemäß Figur 2 in einer Sicht von der Seite nach einer Montage in einer Gerätegehäuseöffnung, 3 shows the ventilation element according to FIG. 2 in cross-section after mounting in a device housing opening, FIG. FIG. 4 shows the ventilation element according to FIG. 2 in a view from the side after mounting in a device housing opening,
Figur 5 das Belüftungselement gemäß Figur 2 nach einer Figure 5 shows the ventilation element according to Figure 2 after a
Montage in einer Gerätegehäuseöffnung, wobei eine Sicht vom Gehäuseinneren gezeigt ist, und  Mounting in a device housing opening, wherein a view is shown from the inside of the housing, and
Figur 6 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfin¬ dungsgemäßes Belüftungselement, das bei dem elekt¬ rischen Gerät gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann . In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . 6 shows a second embodiment of a dung OF INVENTION ¬ according ventilation element that can be used in the step elekt ¬ device according to FIG. 1 For the sake of clarity, the same reference numbers are always used in the figures for identical or comparable components.
Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10, das mit einem elektrischen Gerät 20 ausgestattet ist. Im Gerätinneren, also im Inneren des metallischen Gehäuses 25 des elektrischen Geräts 20 befindet sich eine Ansteuerkomponente 30 für eine aus Gründen der Übersicht nicht weiter dargestellte Antriebskomponente des Schienenfahrzeugs 10. Bei der Ansteuerkomponente 30 kann es sich beispielsweise um einen Schalter, beispiels¬ weise einen Halbleiterschalter, und/oder einen Umrichter handeln . FIG. 1 shows a rail vehicle 10 equipped with an electrical device 20. The device inside, so inside the metallic housing 25 of the electrical device 20 is a Ansteuerkomponente 30 for a not shown for clarity drive component of the rail vehicle 10. In the Ansteuerkomponente 30 may, for example, a switch, example ¬, a semiconductor switch , and / or an inverter act.
In der Figur 1 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass in dem metallischen Gerätegehäuse 25 eine Öffnung 40 vorhanden ist, in der ein Belüftungselement 50 eingesetzt ist. Das Be¬ lüftungselement 50 ermöglicht eine Be- und Entlüftung des Ge¬ rätegehäuseinneren durch mindestens einen Lüftungskanal. Das Be- und Entlüften des Gerätegehäuseinneren ist in der Figur 1 schematisch durch einen Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen D visualisiert . Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Belüftungs¬ element 50, das in die Öffnung 40 im metallischen Gerätege¬ häuse 25 (vgl. Figur 1) eingesetzt ist. Das Belüftungselement 50 umfasst einen metallischen Ring 60, der einen Flanschabschnitt 70 sowie einen Schraubabschnitt 80 umfasst. Der Flanschabschnitt 70 liegt auf einem Dichtring 90 auf, der zwischen dem Flanschabschnitt 70 und der Geräteau¬ ßenseite 100 der Gehäusewand 110 des metallischen Gerätege- häuses 25 angeordnet ist. In addition, it can be seen in FIG. 1 that an opening 40 is present in the metallic device housing 25 in which a ventilation element 50 is inserted. The Be ¬ vent panel 50 allows a ventilation of the Ge ¬ boards inside the housing by at least one ventilation duct. The ventilation of the device housing interior is schematically illustrated in FIG. 1 by a double arrow with the reference symbol D. 2 shows an embodiment of a ventilation ¬ member 50 in the opening 40 in the metallic Gerätege ¬ housing 25 (see FIG. 1) is inserted. The venting element 50 includes a metallic ring 60 that includes a flange portion 70 and a screw portion 80. The flange 70 rests on a sealing ring 90 which is disposed between the flange portion 70 and the Geräteau ¬ ßenseite 100 of the housing wall 110 of the metallic Gerätege- häuses 25th
Der Schraubabschnitt 80 des metallischen Ringes 60 erstreckt sich durch die Öffnung 40 in der Gehäusewand 110 des metalli¬ schen Gerätegehäuses 25 hindurch und ist mittels einer Mutter 120 in der Öffnung 40 fixiert. Es lässt sich erkennen, dass die Mutter 120 auf der Geräteinnenseite 130 der Gehäusewand 110 aufliegt. The screw portion 80 of the metallic ring 60 extends through the opening 40 in the housing wall 110 of the metalli ¬ rule apparatus housing 25 through, and is by means of a nut 120 in the opening 40 fixed. It can be seen that the nut 120 rests on the device inside 130 of the housing wall 110.
In der Figur 2 lässt sich darüber hinaus eine Innenkappe 140 erkennen, die aus einem aufschäumbaren bzw. intumeszierenden Material 150 besteht. Erreicht das Material 150 der Innenkap¬ pe eine vorgegebene Aktivierungstemperatur, so vergrößert sich das Volumen des Materials 150 durch Aufschäumen. Durch das Belüftungselement 50 erstreckt sich ein Lüftungska¬ nal 160, der auf der Geräteinnenseite eine innere Kanalöff¬ nung 170 sowie auf der Geräteaußenseite 100 eine Vielzahl äu¬ ßerer Kanalöffnungen 180 aufweist. Durch den Lüftungskanal 160 bzw. durch die äußeren Kanalöffnungen 180 und die innere Kanalöffnung 170 ist eine Be- und Entlüftung des Geräteinne¬ ren des elektrischen Gerätes 20 gemäß Figur 1 möglich. In addition, an inner cap 140, which consists of a foamable or intumescent material 150, can be seen in FIG. The material reaches 150, the Innenkap pe ¬ a predetermined activation temperature, so the volume of the material 150 increases by foaming. Through the vent member 50, a Lüftungska ¬ nal 160 having on the inside of the device an inner Kanalöff ¬ voltage 170 as well as on the outside of the unit 100, a plurality externa ¬ ßerer channel openings 180 extends. Through the vent channel 160 and through the outer port openings 180 and the inner channel opening 170, a ventilation of the devices attachments ¬ ren of electrical equipment 20 of Figure 1 is possible.
In der Figur 2 lässt sich erkennen, dass sich der Lüftungskanal 160 durch die Innenkappe 140 und damit durch das auf- schäumbare Material 150 hindurch erstreckt; denn die innereIn FIG. 2, it can be seen that the ventilation channel 160 extends through the inner cap 140 and thus through the foamable material 150; because the inner one
Kanalöffnung 170 befindet sich im Bereich der Innenkappe 140. Kommt es zu einem Gerätebrand im Inneren des elektrischen Ge¬ rätes 20 gemäß Figur 1, so wird aufgrund der eintretenden Er¬ wärmung das Material 150 der Innenkappe 140 seine Aktivie¬ rungstemperatur erreichen und aufschäumen, wodurch die innere Kanalöffnung 170 verschlossen und der Lüftungskanal 160 blo¬ ckiert wird. Eine weitere Be- oder Entlüftung des Geräteinne¬ ren wird somit unterbunden, so dass damit einhergehend auch kein Sauerstoff von außen in das Geräteinnere gelangen kann. Durch das Aufschäumen und den Verschluss des Lüftungskanals 160 im Falle eines Brandes wird somit ein zuverlässiger Channel opening 170 is located in the region of the inner cap 140. If there is a device fire inside the electric Ge ¬ rätes 20 according to FIG 1, so due to the entering He warming ¬ the material 150 of the inner cap 140 will reach its activa ¬ annealing temperature and to foam, whereby the inner channel opening 170 closed and the venting channel 160 blo ¬ ckiert. Further ventilation of the device interior ¬ ren is thus suppressed, so that it can also go along with oxygen from the outside into the interior of the device. By the foaming and the closure of the ventilation duct 160 in case of fire thus becomes a reliable
Brandschutz bzw. eine zuverlässige Brandbekämpfung ermöglicht .  Fire protection or a reliable fire fighting allows.
Wie sich in der Figur 2 darüber hinaus erkennen lässt, sind die äußeren Kanalöffnungen 180 des Lüftungskanals 160 der Ge¬ häusewand 110 des metallischen Gerätegehäuses 25 zugewandt. Luft, die durch den Lüftungskanal 160 von außen in das Gerä¬ teinnere strömen oder umgekehrt vom Geräteinneren nach außen strömen will, wird somit im Lüftungskanal 160 um 180° umge- lenkt. As can be furthermore seen in Figure 2, the outer channel openings 180 of the ventilation duct 160 of the Ge ¬ housing wall 110 of the metallic apparatus casing 25 are facing. Air flowing through the air duct 160 from the outside in the Gerä ¬ teinnere or will flow from the inside of the machine to the outside is reversed, thus deflected by 180 ° converted in the ventilation duct 160th
Die Figur 3 zeigt das Belüftungselement 50 gemäß Figur 2 in einem Querschnitt. Man sieht die aus dem Material 150 beste¬ hende Innenkappe 140, die mit einem ringförmigen Befesti- gungsabschnitt 200 in den Schraubabschnitt 80 des metalli¬ schen Ringes 60 eingesteckt ist und somit von dem metalli¬ schen Ring 60 gehalten wird. FIG. 3 shows the ventilation element 50 according to FIG. 2 in a cross section. It will be seen from the material 150 best ¬ rising inner cap 140, the constriction portion having an annular fastening is inserted into the screw portion 80 of the metalli ¬ rule ring 60 200 and is thus held by the metalli ¬ rule ring 60th
Darüber hinaus erkennt man die Mutter 120, die auf den In addition one recognizes the mother 120, which on the
Schraubabschnitt 80 des metallischen Ringes 60 aufgeschraubt ist und gemeinsam mit dem Flanschabschnitt 70 das Belüftungs¬ element 50 an der Gehäusewand 110 hält. Screwed portion 80 of the metallic ring 60 is screwed and holds together with the flange portion 70, the ventilation ¬ element 50 on the housing wall 110.
Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Dichtring 90 zwischen dem Flanschabschnitt 70 und der Geräteaußenseite 100 der Ge¬ häusewand 110 ist vorteilhaft, um eine zuverlässige Abdich¬ tung des Belüftungselements 50 in der Öffnung 40 zu ermögli¬ chen. Trotzdem ist der Dichtring 90 nicht zwingend nötig; der Flanschabschnitt 70 könnte alternativ auch unmittelbar auf der Geräteaußenseite 100 der Gehäusewand 110 aufliegen. The sealing ring shown in Figures 2 and 3, 90 between the flange 70 and the outside of the unit 100 of the Ge ¬ housing wall 110 is advantageous to provide a reliable waterproofing ¬ processing of the ventilation member 50 in the opening to ermögli ¬ chen 40th Nevertheless, the sealing ring 90 is not absolutely necessary; of the Flange portion 70 could alternatively rest directly on the device outside 100 of the housing wall 110.
In der Figur 3 erkennt man darüber hinaus die äußeren Kanal- Öffnungen 180, die der Geräteaußenseite 100 der Gehäusewand 110 zugewandt sind. Es lässt sich erkennen, dass Luft L, die von außen in das Geräteinnere strömen will, innerhalb des äu¬ ßeren Deckelabschnitts 210 des Belüftungselements 50 um nähe¬ rungsweise 180° umgelenkt wird, bevor sie die innere Kanal- Öffnung 170 in der Innenkappe 140 des Belüftungselements 50 erreicht. In entsprechender Weise erfolgt eine Umlenkung der Luft im Lüftungskanal 160 im Falle eines Luftflusses vom Ge¬ räteinneren durch das Belüftungselement 50 nach außen. Die Figur 4 zeigt das Belüftungselement 50 gemäß den Figuren 2 und 3 in einer Sicht von der Seite. Man erkennt die Positi¬ onierung der Innenkappe 140 und die des Deckelabschnitts 210 des Belüftungselements 50 relativ zur Gehäusewand 110 des me¬ tallischen Gerätegehäuses 25. In the figure 3 can be seen beyond the outer channel openings 180, which are the device outer side 100 of the housing wall 110 facing. It can be seen that air L is deflected within the externa ¬ ßeren lid portion 210 of the vent member 50 to near ¬ approximately 180 ° which will flow from the outside into the apparatus, before the inner channel opening 170 in the inner cap 140 of the Ventilation element 50 reached. In a corresponding way, a deflection of the air in the ventilation duct 160 is carried out in the case of an air flow from the inner Ge ¬ boards through the vent member 50 to the outside. FIG. 4 shows the ventilation element 50 according to FIGS. 2 and 3 in a view from the side. One recognizes the positi ¬ tioning of the inner cap 140 and the lid portion 210 of the vent member 50 relative to the housing wall 110 of me ¬-metallic apparatus casing 25th
Die Figur 5 zeigt in einer dreidimensionalen Sicht vom Geräteinneren nochmals eine Darstellung der aus dem aufschäumba¬ ren bzw. intumeszierenden Material 150 bestehenden Innenkappe 140. Es lässt sich die innere Kanalöffnung 170 erkennen, die mit den in der Figur 5 nicht gezeigten äußeren Kanalöffnungen (vgl. Figur 2) des Belüftungselements 50 zusammenarbeiten. 5 shows in a three-dimensional view from the inside of the machine again a representation of the group consisting of the aufschäumba ¬ ren or intumescent material 150 inner cap 140. It can be the inner channel opening 170 to recognize that (with the not shown in the figure 5 the outer duct openings cf. 2) of the ventilation element 50 cooperate.
Die Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Be¬ lüftungselement 50, wie es bei dem elektrischen Gerät 20 ge- mäß Figur 1 eingesetzt werden kann. 6 shows a second embodiment for a loading ¬ airing element 50, as can be used in electrical equipment 20 ACCORDING TO FIG. 1
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 5 ist bei dem Belüftungselement 50 gemäß Figur 6 die In¬ nenkappe 140 mit einer Mehrzahl an Löchern ausgestattet, die innere Kanalöffnungen 170 des Lüftungskanals 160 bilden. Der Luft, die zur Be- oder Entlüftung den Lüftungskanal passiert, stehen somit mehrere innere Kanalöffnungen 170 an der In contrast to the embodiment according to Figures 2 to 5, the In ¬ nenkappe 140 provided with a plurality of holes in the ventilation member 50 shown in Figure 6, form the inner channel openings 170 of the ventilation duct 160th The air that passes through the ventilation duct for ventilation or exhaust, are thus a plurality of inner channel openings 170 at the
Schnittstelle zum Geräteinneren zur Verfügung. Im Übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 5. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Interface to the device interior available. Incidentally, the embodiment is the same in accordance with Figure 6 the embodiment according to Figures 2 to 5. Although the invention in detail by preferred was examples further illustrated and described execution ¬, so the invention is not limited by the disclosed examples and other variations may by those skilled thereof can be derived without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrisches Gerät (20) mit einem metallischen Gerätegehäu¬ se (25) und zumindest einer elektrischen Komponente (30), die sich in dem metallischen Gerätegehäuse (25) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass 1. Electrical device (20) with a metallic device housing ¬ se (25) and at least one electrical component (30), which is located in the metallic device housing (25), characterized in that
- in dem metallischen Gerätegehäuse (25) eine Öffnung (40) vorhanden ist, in der ein Belüftungselement (50) einge¬ setzt ist, das eine Be- und Entlüftung des Gerätegehäuse¬ inneren durch mindestens einen Lüftungskanal (160) des Be¬ lüftungselements (50) ermöglicht, - In the metallic device housing (25) has an opening (40) is provided in which a ventilation element (50) is set ¬ sets that a ventilation of the device housing ¬ inner by at least one ventilation duct (160) of the Be ¬ ventilation element ( 50),
- wobei das Belüftungselement (50) ein Material (150) auf¬ weist, das im Falle einer Erwärmung bei Erreichen einer Aktivierungstemperatur sein Volumen vergrößert und dadurch den mindestens einen Lüftungskanal (160) verschließt. - wherein the venting element (50) has a material (150) ¬ which increases in case of heating upon reaching an activation temperature of its volume and thereby closes the at least one ventilation duct (160).
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, 2. Electrical device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das elektrische Gerät (20) eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs (10), bildet. the electrical device (20) forms a component of a vehicle, in particular a rail vehicle (10).
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2, 3. Electrical device according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das elektrische Gerät (20) innerhalb des Fahrzeugs (10) ange¬ ordnet ist. the electrical appliance (20) within the vehicle (10) is arranged ¬.
4. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, 4. Electrical device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das elektrische Gerät (20) eine Antriebskomponente oder eine elektrische Ansteuerkomponente (30) für eine Antriebskompo¬ nente des Fahrzeugs (10) enthält. the electrical appliance (20) includes a drive component or an electrical Ansteuerkomponente (30) for a Antriebskompo ¬ component of the vehicle (10).
5. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 5. Electrical apparatus according to any preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das elektrische Gerät (20) einen Schaltschrank bildet, der mindestens ein elektrisches Schaltelement enthält. the electrical device (20) forms a control cabinet containing at least one electrical switching element.
6. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 6. Electrical device according to one of the preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das elektrische Gerät (20) einen Verteilerschrank bildet, der mindestens ein elektrisches Verteilerelement enthält. the electrical device (20) forms a distribution cabinet containing at least one electrical distribution element.
7. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, 7. Electrical device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Material (150) bei Erwärmung aufschäumt. the material (150) foams when heated.
8. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 8. Electrical device according to one of the preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Material ein intumeszierendes Material ist. the material is an intumescent material.
9. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 9. An electrical apparatus according to any preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der mindestens eine Lüftungskanal (160) zumindest abschnitts¬ weise in dem Material (150) angeordnet ist und dieses durch¬ setzt . (160) at least one ventilation duct, at least portion ¬, in the material (150), and sets this by ¬.
10. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 10. Electrical device according to one of the preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- das Belüftungselement (50) einen metallischen Ring (60) umfasst, der in die Öffnung (40) in dem metallischen Gerä- tegehäuse (25) eingesetzt ist, und  - The ventilation element (50) comprises a metallic ring (60) which is inserted into the opening (40) in the metallic device housing (25), and
- der metallische Ring (60) das Material (150) trägt. - The metallic ring (60) carries the material (150).
11. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, 11. Electrical device according to one of the preceding Ansprü ¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Luft (L) in dem Lüftungskanal (160) um mindestens 180° umgelenkt wird. the air (L) in the ventilation duct (160) is deflected by at least 180 °.
12. Elektrisches Gerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, 12. Electrical device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- der Lüftungskanal (160) mindestens eine innere Kanalöff¬ nung (170) auf der Geräteinnenseite (130) und mindestens eine äußere Kanalöffnung (180) auf der Geräteaußenseite (100) aufweist und - The ventilation duct (160) has at least one inner Kanalöff ¬ tion (170) on the inside of the device (130) and at least one outer channel opening (180) on the device outside (100) and
- die Kanalöffnungen (170, 180) senkrecht zur Öffnungsfläche der Öffnung (40) in dem Gerätegehäuse (25) gesehen überschneidungsfrei sind.  - The channel openings (170, 180) perpendicular to the opening surface of the opening (40) in the device housing (25) are seen without overlap.
13. Schienenfahrzeug (10) mit einem elektrischen Gerät (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche. 13. Rail vehicle (10) with an electrical device (20) according to one of the preceding claims.
14. Verfahren zum Belüften eines elektrischen Geräts (20) mit einem metallischen Gerätegehäuse (25) , in dem sich zumindest eine elektrische Komponente (30) befindet, 14. A method for aerating an electrical device (20) with a metallic device housing (25) in which at least one electrical component (30) is located,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- durch einen Lüftungskanal (160) in einem Belüftungselement (50), das in einer Öffnung (40) im metallischen Gerätegehäuse (25) eingesetzt ist, eine Be- und Entlüftung des Ge¬ rätegehäuseinneren erfolgt, solange die Temperatur im Bereich des Belüftungselements (50) eine vorgegebene Akti- vierungstemperatur unterschreitet, und - By a ventilation duct (160) in a ventilation element (50) which is inserted in an opening (40) in the metallic device housing (25), a ventilation of the Ge ¬ rätegehäuseinneren takes place as long as the temperature in the region of the ventilation element (50 ) falls below a predetermined activation temperature, and
- bei Erreichen oder Überschreiten der vorgegebenen Aktivierungstemperatur der mindestens eine Lüftungskanal (160) durch eine Volumenvergrößerung eines Materials (150) des Belüftungselements (50) verschlossen wird. - When reaching or exceeding the predetermined activation temperature, the at least one ventilation duct (160) by an increase in volume of a material (150) of the venting element (50) is closed.
15. Verfahren nach Anspruch 14, 15. The method according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei Erreichen oder Überschreiten der vorgegebenen Aktivierungstemperatur der mindestens eine Lüftungskanal (160) durch ein thermisch bedingtes Aufschäumen des Materials (150) ver¬ schlossen wird. upon reaching or exceeding the predetermined activation temperature of the at least one ventilation duct (160) by a thermally induced foaming of the material (150) is ver ¬ closed.
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