EP3270474B1 - Trennfunkenstrecke - Google Patents
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- EP3270474B1 EP3270474B1 EP17177353.4A EP17177353A EP3270474B1 EP 3270474 B1 EP3270474 B1 EP 3270474B1 EP 17177353 A EP17177353 A EP 17177353A EP 3270474 B1 EP3270474 B1 EP 3270474B1
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Classifications
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- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
- H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes
Definitions
- the invention is based on a separating spark gap as potential equalization device with a first electrode having a first connection part, a second electrode with a second connection part, a spark gap arranged between the electrodes, and an insulating material housing surrounding the components composed of these components, from which the connection parts protrude or abut to which the connection parts are accessible.
- Spark gaps are used, for example, to equipotential bonding between components that carry different electrical potential. For example, at a coupling point of pipes which are connected to each other and separated by an electrically insulating gasket, such a spark gap is used, which is connected with a first connection part to the end of a first pipe and with the second connection part to the end of a second pipe becomes, so with existing ones Potential differences a potential equalization over the spark gap can be done.
- Such separating spark gaps are equipped with a pin-shaped electrode, over which, in the event of a voltage event, ignition of the separating spark gap takes place in order to bring about potential equalization.
- Such spark gaps are subject to constant wear with multiple loads, which leads to the fact that the distance of the electrode from the corresponding mating contact device changes, so that the overall behavior of the spark gap changes. From the DE 69828487 T2 different spark gaps are known with mutually facing electrode surfaces. Similarly, this is in the DE 494333 A specified.
- spark gaps are known in which the electrode surfaces have elevations and depressions.
- the present invention seeks to provide a spark gap, which can comply with today's standards, in which the threshold voltage is low at the Response to conventional forms is improved and also the insulation behavior. In addition, a compact space as possible to be achieved. Finally, an enrichment of the prior art should be achieved by a new solution.
- each electrode has a flat rectangular contact area and a unilaterally projecting from this connecting part, both electrodes are insulated from each other with their contact area stacked on each other and between the electrodes two substantially flat rectangular graphite electrodes are arranged by a frame-like insulating film are spaced from each other, and that the facing surface areas of the graphite electrodes mutually parallel protruding strips and grooves between the strips, wherein the long transverse edges of the strips of the surface areas of the graphite electrodes are at least slightly offset from each other so that each edge of a transverse edge of a strip a first graphite electrode is opposite to a groove of the second graphite electrode.
- the response is improved because the long transverse edges of the strip Edges are formed, which are not aligned with the edges of the other graphite electrode aligned, but in each case in the groove of the other graphite electrode, and it is also achieved that the response voltage is relatively low. Also, the insulation behavior is improved. Prolonged start-up counteracts a deterioration in the ignition behavior of the spark gap, since even if some edges are rounded off due to several active cases and rounded, more edges for ignition remain.
- both electrodes have identical shape and are stacked in opposite directions rotated by 180 °, wherein the connecting parts protrude in opposite directions at the ends of the thus formed component.
- the electrodes with the corresponding provided at one end connecting parts are identically shaped and are rotated in the design by 180 ° and turned stacked, so that with one and the same component, which is provided in a double arrangement, the corresponding device can be realized.
- the electrodes are zamak castings whose contact surfaces resting against the graphite electrodes are preferably nickel-plated.
- the production as a zamak casting is inexpensive and easy to carry out, wherein preferably the inside of the electrodes against which the graphite electrodes abut are nickel-plated in order to ensure a good electrical contact between the electrode and the graphite electrodes.
- the electrodes are connected to one another by connecting screws, the shaft of which passes through the graphite electrodes, the head of the connecting screw and its shank in the penetration area through an electrode and through the graphite electrodes by means of a flange-provided insulating sleeve the electrode and the graphite electrode is electrically insulated and the shaft end is screwed into the opposite electrode.
- the electrodes and also the graphite electrodes are perforated in overlapping areas so that connecting screws can be made through these perforations.
- an insulating sleeve is arranged on the shank of the connecting screw, which has a flange, against which the head of the connecting screw and thus isolated from the electrode.
- the Isolierstoffhülse also insulates the screw relative to the first electrode to which the head rests with the interposition of the flange and isolated the possible contact area to the graphite electrodes. Only the shaft end of the connecting screw is screwed into the opposite electrode without insulation. A contact via the connecting screw is thus excluded.
- the arrangement of two such connecting screws, which are distributed over the length of the component, a secure and firm connection of the items is achieved in the mounting target position.
- the insulating sleeve preferably consists of POM material, that is to say a polyoxymethylene. Such materials have high rigidity, low coefficient of friction, excellent dimensional stability and thermal stability while also having good dielectric properties.
- the graphite electrodes consist essentially of graphite. However, it is also possible to use other correspondingly conductive materials, but graphite is preferred as the base material.
- the graphite electrodes Since the graphite electrodes must be installed in the mounting target position in a different orientation, in which the projecting from the respective areas strip areas are offset from each other, it is provided that the graphite electrodes at a corner of their flat rectangular shape a Coding contour, in particular a Eckabflachung or bevel, have.
- Both graphite electrodes can have identical spatial form, whereby they ensure a staggered arrangement of the strips by the opposing mounting, which is desirable.
- the frame-like insulating film on at least one transverse edge edge has a projection and the electrodes in the peripheral edge adjacent region have a matching recess into which the projection is inserted in mounting target position ,
- the insulating film is placed in a suitable manner on the corresponding electrode, so that the preferably off-center edge provided projection is inserted into the matching recess arranged, whereby the correct positioning is achieved in the assembly target position and the Montierende this can easily recognize.
- the insulating film consists of aramid paper.
- the graphite electrodes have a number of more than five strips and less than fifteen strips.
- the number of strips and grooves is dependent on the size of the graphite electrodes, with a number of about 10 to 12 strips having been found to be particularly suitable for a suitable design.
- the graphite electrodes have on their strip and grooves side having a peripheral edge region, which preferably protrudes from the strip and on which rests an edge region of the insulating film, wherein between the edge region and the strip is a recessed gap gap whose depth corresponds to the depth of the grooves.
- the strips of the graphite electrodes which protrude from the base of the graphite electrode, are located opposite the peripheral edge region, so that in any case it is ensured that there is no contact between the opposing strips of graphite electrodes in the assembly target layer, but a sufficient gap between the strips, which are aligned with each other, consists.
- the insulating film projects beyond the edge region to the outside and optionally also to the inside.
- This embodiment ensures that a voltage flashover on the adjacent edges of the graphite electrode is excluded, since this is prevented by the projecting portions of the insulating film.
- the housing surrounding the composite structural unit is formed by a plastic compound, with which the structural unit is encapsulated or encapsulated.
- the entire unit formed from the individual elements is suitably encapsulated or encapsulated with plastic compound, so that a fully encapsulated arrangement of the components is achieved. Only the connecting parts used for connecting connecting elements protrude from this plastic compound so that the corresponding connection can be mounted.
- the plastic compound is a hotmelt material which can be sprayed with low pressure.
- the plastic mass consists of a polyamide.
- thermomelt material in particular a polyamide, wraps around the individual components of the component and connects itself excellently with the Outside surface of the electrode material, so that a permanently sealed and insensitive device is provided.
- FIG. 1 a corresponding spark gap is shown, which is installed to equipotential bonding between components that carry different electrical potential.
- This separating spark gap has a first electrode 1 with a first connection part 2, a second electrode 3 with a second connection part 4 and a spark gap arranged between the electrodes 1, 3, wherein the assembly composed of these components is surrounded by an insulating material housing 5, from which only The connection line 2, 4 protrude so that they are accessible for installation and connection of corresponding connection parts.
- each electrode 1, 3 has a flat-rectangular contact region 6, which is recessed in relation to a peripheral edge region 7. At this contact region 6 connects via an angled portion 8 of the contact region 2, 4.
- FIG. 4 only one of the formed as a flat molded part electrodes 1, 3 is shown.
- the second electrode has the same design and is placed in 180 ° turned and rotated by 180 ° shape on the other electrode, so that the mounting target position is set, as in FIG. 2 can be seen in section.
- the two electrodes 1, 3 are insulated from one another with their contact region 6 stacked on each other. Between the electrodes 1, 3, two substantially flat rectangular graphite electrodes 9, 10 are arranged, which are separated from each other by a frame-like insulating film 11 and spaced. The two graphite electrodes 9, 10 are again formed identical. A view of such a graphite electrode 9, 10 is in FIG. 6 shown. The insulating film 11 is in FIG. 5 shown as a detail.
- the mutually facing surface regions of the graphite electrodes 9, 10 have mutually parallel protruding strips 12 and intervening grooves 13 on.
- the long transverse edges of the strips 12 of these surface areas 9, 10 are each aligned at least slightly offset from each other in the assembly target position, so that in the assembly target position, as shown in the FIG. 2 is shown, in each case a peripheral edge of a transverse edge of a first graphite electrode 9 of a groove 13 of the second graphite electrode 10 is opposite.
- the distance between the strip 12 to the edge of the graphite electrode 9 is less than at the left edge.
- the lower graphite electrode 9 in the orientation according to FIG. 6 is positioned and the applied graphite electrode 10 is turned over by 180 ° and placed rotated so that in the overlying electrode 10, the narrow area between the strip 12 and the edge is on the left, while the wide area between the strip 12 and the edge is right.
- a corresponding offset of the strips 12 is achieved to each other, which is particularly advantageous for the effect of the spark gap, in particular their response, their response and their isolation behavior.
- the electrodes 1, 3 are preferably castings made of zamak, wherein their contact surfaces (9 Area 6) are nickel-plated to ensure a good contact.
- the electrodes 1, 3 are connected to one another by connecting screws 14.
- the shaft of the connecting screws 14 passes through the electrodes 1, 3 and the graphite electrodes 9,10 at corresponding holes.
- the head of the connecting screw 14 and its shank in the penetration region through the one electrode 1 or 3 and the graphite electrodes 9, 10 is electrically insulated from the electrodes 1 and 3 and the graphite electrodes 9, 10 by a flanged insulating sleeve 15.
- the shank end of the fastening screw 14 is screwed into the opposite electrode 3 or 1. It is thus achieved a well isolated but secure connection of the elements.
- the insulating sleeve 15 is preferably made of POM material.
- the graphite electrodes 9, 10 have a coding contour 16, in particular a corner flattening or bevel, at a corner region of their flat-rectangular form. This embodiment is to help the Montierenden to ensure the correct position arrangement of the graphite electrodes 9, 10 to each other.
- the frame-like insulating film 11 has at its two opposite transverse edge edges each have a projection 17.
- the electrodes 1, 3 have a region adjacent to the edge of the film matching recess 18, in which the projection 17 is inserted in assembly target position. This is also a mounting aid for the Montierenden and additional a position assurance for the insulating film 11 in the Vormontagelage.
- the insulating film 11 is preferably made of aramid paper.
- the graphite electrodes 9, 10 have a number of 11 strips 12, each of which is adjacent to a corresponding groove 13.
- the graphite electrodes 9, 10 have on their strip 12 and the grooves 13 side having a peripheral edge region 9, which preferably protrudes low relative to the level of the strip 12.
- An edge region of the insulating film 11 rests on this circumferential edge region 19 in the assembly target position. Between the edge region 19 and the ends of the strips 12, a recessed gap gap is provided, the depth of which corresponds to the depth of the groove 13, so that the edge regions 12 rise island-like from the base surface of the graphite electrode.
- the insulating film 11 In assembly target position, the insulating film 11 preferably projects beyond the edge region 19 to the outside and slightly inward.
- the housing 5 surrounding the assembled structural unit is formed by a plastics material with which the structural unit is molded or cast around. All cavities within the assembly, so the edge regions of the electrodes 1, 3 and the edge regions of the graphite electrodes 9,10 are surrounded by plastic mass.
- plastic compound a low-pressure-sprayable hotmelt material is preferably used.
- the plastic compound may preferably consist of a polyamide.
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Trennfunkenstrecke als Potentialausgleichsvorrichtung mit einer ersten Elektrode mit einem ersten Anschlussteil, einer zweiten Elektrode mit einem zweiten Anschlussteil, einer zwischen den Elektroden angeordneten Funkenstrecke sowie einem die aus diesen Bestandteilen zusammengesetzte Baueinheit umgebenden Isolierstoffgehäuse , von dem die Anschlussteile abragen oder an dem die Anschlussteile zugänglich sind.
- Trennfunkenstrecken werden beispielsweise zum Potentialausgleich zwischen Bauteilen, die unterschiedliches elektrisches Potential führen, eingesetzt. Beispielswiese an einer Kupplungsstelle von Rohren, die miteinander verbunden sind und durch eine elektrisch isolierende Dichtung voneinander getrennt sind, wird eine solche Trennfunkenstrecke eingesetzt, die mit einem ersten Anschlussteil mit dem Ende eines ersten Rohres und mit dem zweiten Anschlussteil mit dem Ende eines zweiten Rohres verbunden wird, sodass bei bestehenden Potentialunterschieden ein Potentialausgleich über die Trennfunkenstrecke erfolgen kann.
- Herkömmlich sind solche Trennfunkenstrecken mit einer stiftförmigen Elektrode ausgestattet, über die im Falle eines Spannungsereignisses eine Zündung der Trennfunkenstrecke erfolgt, um den Potentialausgleich herbeizuführen. Solche Trennfunkenstrecken unterliegen einem ständigen Verschleiß bei vielfacher Beanspruchung, was dazu führt, dass sich der Abstand der Elektrode von der entsprechenden Gegenkontakteinrichtung ändert, sodass sich auch insgesamt das Verhalten der Trennfunkenstrecke ändert. Aus der
DE 69828487 T2 sind unterschiedliche Trennfunkenstrecken mit zueinander gerichteten Elektrodenflächen bekannt. In ähnlicher Weise ist dies in derDE 494333 A angegeben. - Aus der
EP 1 995 87 A2 - Aus der
US 2002/0171992 A1 sind Funkenstrecken bekannt, bei welchen die Elektrodenflächen Erhebungen und Vertiefungen aufweisen. - Aus der
US 3 408 525 A ist eine Trennfunkenstrecke mit plattenförmigen Elektroden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. - Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trennfunkenstrecke zu schaffen, die die heute gültigen Normen einhalten kann, bei der die Ansprechspannung niedrig ist, bei der das Ansprechverhalten gegenüber herkömmlichen Formen verbessert ist und ebenso das Isolationsverhalten. Darüber hinaus soll eine möglichst kompakte Raumform erreicht werden. Schließlich soll eine Bereicherung des Standes der Technik durch eine neue Lösung erreicht werden.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass jede Elektrode einen flachrechteckigen Kontaktbereich und ein einseitig von diesem abragendes Anschlussteil aufweist, wobei beide Elektroden voneinander isoliert mit ihrem Kontaktbereich aufeinander geschichtet sind und zwischen den Elektroden zwei im wesentlichen flachrechteckige Graphitelektroden angeordnet sind, die durch eine rahmenartige Isolierfolie voneinander beabstandet sind, und dass die einander zugewandten Flächenbereiche der Graphitelektroden zueinander parallele vorragende Streifen und Nuten zwischen den Streifen aufweisen, wobei die langen Querränder der Streifen der Flächenbereiche der Graphitelektroden zueinander mindestens geringfügig versetzt ausgerichtet sind, sodass jeweils eine Randkante eines Querrandes eines Streifens einer ersten Graphitelektrode einer Nut der zweiten Graphitelektrode gegenüber liegt.
- Durch die flachrechteckige Ausbildung der Kontaktbereiche der Elektroden und die entsprechend flachrechteckig geformten Graphitelektroden wird eine kompakte Raumform erreicht. Die Rechteckform dient zur Größenminimierung. Bei runden Bauformen wäre die Bauform erheblich größer, was unerwünscht ist. Durch die Anordnung der Graphitelektroden, die durch die Isolierfolie voneinander beabstandet sind, und die auf den einander zugewandten Flächenbereichen vorragende Streifen und zurückliegende Nuten aufweisen und durch die versetzte Anordnung der Nuten und Streifen der einen Graphitelektrode zu den Nuten und Streifen der anderen Graphitelektrode wird das Ansprechverhalten verbessert, da durch die langen Querränder der Streifen Kanten gebildet sind, die nicht mit den Kanten der anderen Graphitelektrode fluchtend ausgerichtet sind, sondern jeweils in die Nut der anderen Graphitelektrode zielen, und zudem wird erreicht, dass die Ansprechspannung relativ niedrig ist. Auch wird das Isolationsverhalten verbessert. Bei längerer Inbetriebnahme wird einer Beeinträchtigung des Zündverhaltens der Trennfunkenstrecke entgegengewirkt, da selbst dann, wenn einige Kanten wegen mehrerer Aktivfälle abgerundet werden und abgerundet sind, weitere Kanten zur Zündung erhalten bleiben.
- Um eine kostengünstige Bauweise der Vorrichtung sicherzustellen, ist vorgesehen, dass beide Elektroden identische Form aufweisen und gegensinnig um 180° gedreht aufeinander geschichtet sind, wobei die Anschlussteile einander entgegengerichtet an den Enden des so gebildeten Bauteils abragen.
- Die Elektroden mit den entsprechenden an jeweils einem Ende vorgesehenen Anschlussteilen sind identisch geformt und werden in der Bauform um 180° gedreht und gewendet aufeinandergeschichtet, sodass mit ein und demselben Bauteil, welches in Zweifachanordnung vorgesehen ist, die entsprechende Vorrichtung realisiert werden kann.
- Zudem ist vorgesehen, dass die Elektroden Zamak-Gussteile sind, deren an den Graphitelektroden anliegende Kontaktflächen vorzugsweise vernickelt sind.
- Die Herstellung als Zamak-Gussteil ist kostengünstig und einfach durchzuführen, wobei vorzugsweise die Innenseite der Elektroden, an denen die Graphitelektroden anliegen, vernickelt sind, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und den Graphitelektroden sicherzustellen.
- Um die Elektroden zu einer Baueinheit zusammenzufassen, ist vorgesehen, dass die Elektroden durch Verbindungsschrauben miteinander verbunden sind, deren Schaft die Graphitelektroden durchgreift, wobei der Kopf der Verbindungsschraube und deren Schaft im Durchgriffsbereich durch eine Elektrode und durch die Graphitelektroden durch eine mit Flansch versehene Isolierstoffhülse gegenüber der Elektrode und den Graphitelektroden elektrisch isoliert ist und das Schaftende in die gegenüberliegende Elektrode eingeschraubt ist.
- Die Elektroden und auch die Graphitelektroden sind in einander überdeckenden Bereichen gelocht, sodass Verbindungsschrauben durch diese Lochungen durchgeführt werden können. Zum Zwecke der Isolierung der Verbindungsschrauben, die üblicherweise aus metallischem Werkstoff bestehen, ist auf den Schaft der Verbindungsschraube eine Isolierstoffhülse angeordnet, die einen Flanschbereich hat, an welchem der Kopf der Verbindungsschraube anliegt und somit gegenüber der Elektrode isoliert ist. Die Isolierstoffhülse isoliert auch die Schraube gegenüber der ersten Elektrode, an welcher der Kopf unter Zwischenlage des Flansches anliegt sowie isoliert den möglichen Kontaktbereich zu den Graphitelektroden. Lediglich das Schaftende der Verbindungsschraube ist in die gegenüberliegende Elektrode ohne Isolierung eingeschraubt. Eine Kontaktgabe über die Verbindungsschraube ist damit ausgeschlossen. Durch die Anordnung von zwei solchen Verbindungsschrauben, die über die Länge des Bauteiles verteilt sind, wird eine sichere und feste Verbindung der Einzelteile in der Montagesolllage erreicht.
- Bevorzugt besteht die Isolierstoffhülse aus POM Material, also einem Polyoxymethylen. Solche Materialen weisen hohe Steifigkeit, niedrigen Reibwert, ausgezeichnete Dimensionsstabilität und thermische Stabilität auf, wobei sie auch gute dielektrische Eigenschaften haben.
- Die Graphitelektroden bestehen, wie der Name schon sagt, im Wesentlichen aus Graphit. Es ist jedoch auch möglich, andere entsprechend leitfähige Materialien einzusetzen, wobei aber Graphit als Grundmaterial bevorzugt ist.
- Da die Graphitelektroden in der Montagesolllage in unterschiedlicher Orientierung eingebaut werden müssen, in der die von den entsprechenden Flächen abragenden Streifenbereiche zueinander versetzt sind, ist vorgesehen, dass die Graphitelektroden an einem Eckbereich ihrer flachrechteckigen Form eine Kodierungskontur , insbesondere eine Eckabflachung oder Fase, aufweisen.
- Hierdurch wird bei der Montage eine optische Hilfe und auch mechanische Hilfe zur Verfügung gestellt, um die richtige verwechslungsfreie Montage zu gewährleisten.
- Beide Graphitelektroden können identische Raumform haben, wobei sie durch die gegensinnige Montage eine versetzte Anordnung der Streifen gewährleisten, was erwünscht ist.
- Um auch eine Positionierungshilfe für die Isolierfolie relativ zu den Elektroden zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die rahmenartige Isolierfolie an mindestens einer Querrandkante einen Vorsprung aufweist und die Elektroden im der Randkante benachbarten Bereich eine dazu passende Ausnehmung aufweisen, in die der Vorsprung in Montagesolllage eingesetzt ist.
- Die Isolierfolie wird in geeigneter Weise auf die entsprechende Elektrode aufgelegt, sodass der vorzugsweise außermittig einer Randkante vorgesehene Vorsprung in die dazu passend angeordnete Ausnehmung eingesetzt wird, wodurch in der Montagesolllage die richtige Positionierung erreicht ist und der Montierende dies leicht erkennen kann.
- Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Isolierfolie aus Aramidpapier besteht.
- Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Graphitelektroden eine Anzahl von mehr als fünf Streifen und weniger als fünfzehn Streifen aufweisen.
- Die Anzahl der Streifen und Nuten ist von der Größe der Graphitelektroden abhängig, wobei eine Anzahl von etwa 10 bis 12 Streifen sich für eine geeignete Bauform als besonders geeignet herausgestellt hat.
- Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Graphitelektroden auf ihrer die Streifen und Nuten aufweisenden Seite einen umlaufenden Randbereich aufweisen, der vorzugsweise gegenüber den Streifen vorragt und auf dem ein Randbereich der Isolierfolie aufliegt, wobei zwischen dem Randbereich und den Streifen ein vertiefter Abstandsspalt besteht, dessen Tiefe der Tiefe der Nuten entspricht.
- Durch diese Anordnung wird eine sichere Auflagefläche für die rahmenartige Isolierfolie erreicht, wobei auch der ausreichende Abstand zwischen den Streifen der einen Graphitelektrode und den Streifen der darauf liegenden zweiten Graphitelektrode sichergestellt ist.
- Die Streifen der Graphitelektroden, die gegenüber der Basis der Graphitelektrode vorragen, liegen gegenüber dem umlaufenden Randbereich zurück, sodass auf jeden Fall sichergestellt ist, dass in der Montagesolllage kein Kontakt zwischen den einander gegenüberliegenden Streifen der Graphitelektroden besteht, sondern ein ausreichender Abstandsspalt zwischen den Streifen, die zueinander versetzt ausgerichtet sind, besteht. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Isolierfolie den Randbereich nach außen und gegebenenfalls auch nach innen überragt.
- Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass ein Spannungsüberschlag an den benachbarten Randkanten der Graphitelektroden auszuschließen ist, da dies durch die vorragenden Bereiche der Isolierfolie unterbunden ist.
- Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das die zusammengesetzte Baueinheit umgebende Gehäuse durch eine Kunststoffmasse gebildet ist, mit der die Baueinheit umspritzt oder umgossen ist.
- Die gesamte aus den Einzelelementen gebildete Baueinheit wird in geeigneter Weise mit Kunststoffmasse umspritzt oder umgossen, sodass eine vollständig gekapselte Anordnung der Bestandteile erreicht ist. Lediglich die zum Anschluss von Verbindungselementen dienenden Anschlussteile ragen aus dieser Kunststoffmasse vor, damit der entsprechende Anschluss montiert werden kann.
- Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Kunststoffmasse ein mit Niederdruck spritzfähiges hotmelt-Material ist.
- Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kunststoffmasse aus einem Polyamid besteht.
- Gerade ein solches hotmelt-Material, insbesondere ein Polyamid, umhüllt die Einzelbestandteile des Bauteiles und verbindet sich vorzüglich mit der Außenfläche des Elektrodenmaterials, sodass eine dauerhaft dichte und unempfindliche Vorrichtung zur Verfügung gestellt ist.
- Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trennfunkenstrecke ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- Eine komplette Trennfunkenstrecke in Draufsicht gesehen;
- Fig. 2
- desgleichen im Schnitt II II der
Figur1 gesehen; - Fig. 3
- desgleichen im Schnitt III III der
Figur 1 gesehen; - Fig. 4
- eine Einzelheit in Ansicht;
- Fig. 5 und 6
- weitere Einzelheiten ebenfalls in Ansicht.
- In
Figur 1 ist eine entsprechende Trennfunkenstrecke gezeigt, die zum Potentialausgleich zwischen Bauteilen, die unterschiedliches elektrisches Potential führen, installiert wird. - Diese Trennfunkenstrecke weist eine erste Elektrode 1 mit einem ersten Anschlussteil 2, eine zweite Elektrode 3 mit einem zweiten Anschlussteil 4 sowie eine zwischen den Elektroden 1, 3 angeordnete Funkenstrecke auf, wobei die aus diesem Bestandteilen zusammengesetzte Baueinheit von einem Isolierstoffgehäuse 5 umgeben ist, aus dem lediglich die Anschlusszeile 2, 4 abragen, sodass sie zur Installation und zum Anschluss von entsprechenden Anschlussteilen zugänglich sind.
- Wie insbesondere in
Figur 4 ersichtlich, weist jede Elektrode 1, 3 einen flachrechteckigen Kontaktbereich 6 auf, der gegenüber einem umlaufenden Randbereich 7 vertieft ausgebildet ist. An diesen Kontaktbereich 6 schließt über eine Abwinklung 8 der Kontaktbereich 2, 4 an. - In
Figur 4 ist nur eine der als flaches Formteil ausgebildeten Elektroden 1, 3 dargestellt. Die zweite Elektrode hat die gleiche Bauform und ist in um 180° gewendeter und um 180° gedrehter Form auf die andere Elektrode aufgelegt, sodass die Montagesolllage eingestellt ist, wie sie inFigur 2 im Schnitt ersichtlich ist. - In der Solllage sind die beiden Elektroden 1, 3 voneinander isoliert mit ihrem Kontaktbereich 6 aufeinander geschichtet. Zwischen den Elektroden 1, 3 sind zwei im Wesentlichen flachrechteckige Graphitelektroden 9, 10 angeordnet, die durch eine rahmenartige Isolierfolie 11 voneinander getrennt und beabstandet sind. Die beiden Graphitelektroden 9, 10 sind wieder identisch ausgebildet. Eine Ansicht einer solchen Graphitelektrode 9, 10 ist in
Figur 6 gezeigt. Die Isolierfolie 11 ist inFigur 5 als Einzelheit gezeigt. - Die einander zugewandten Flächenbereiche der Graphitelektroden 9, 10 weisen zueinander parallele vorragende Streifen 12 und dazwischenliegende Nuten 13 auf. Die langen Querränder der Streifen 12 dieser Flächenbereiche 9, 10 sind jeweils zueinander in der Montagesolllage mindestens geringfügig versetzt ausgerichtet, sodass in der Montagesolllage, wie sie in der
Figur 2 gezeigt ist, jeweils eine Randkante eines Querrandes einer ersten Graphitelektrode 9 einer Nut 13 der zweiten Graphitelektrode 10 gegenüberliegt. Realisiert ist das in einfacher Weise dadurch, dass die Streifen 12 und Nuten 13 nicht symmetrisch beziehungsweise mittig auf der Fläche der Elektrode 9 beziehungsweise 10 angeordnet sind, sondern etwas versetzt, was dadurch deutlich wird, dass inFigur 6 am rechten Rand der Graphitelektrode der Abstand zwischen dem Streifen 12 zum Rand der Graphitelektrode 9 geringer ist als am linken Rand. Hierdurch ist es möglich, dass bei der Montage identische Graphitelektroden 9, 10 eingesetzt werden, wobei die untere Graphitelektrode 9 in der Ausrichtung gemäßFigur 6 positioniert wird und die darauf gelegte Graphitelektrode 10 um 180° gewendet und gedreht aufgelegt wird, sodass bei der aufliegenden Elektrode 10 der schmale Bereich zwischen dem Streifen 12 und dem Rand links liegt, während der breite Bereich zwischen dem Streifen 12 und dem Rand rechts liegt. Hierdurch wird ein entsprechender Versatz der Streifen 12 zueinander erreicht, was für die Wirkung der Trennfunkenstrecke, insbesondere deren Ansprechspannung, deren Ansprechverhalten und deren Isolationsverhalten besonders vorteilhaft ist. - Die Elektroden 1, 3 sind vorzugsweise Gussteile aus Zamak, wobei deren an den Graphitelektroden 9 beziehungsweise 10 anliegende Kontaktflächen (im Bereich 6) vernickelt sind, um eine gute Kontaktierung sicherzustellen.
- Wie insbesondere in
Figur 2 ersichtlich, sind die Elektroden 1, 3 durch Verbindungsschrauben 14 miteinander verbunden. Der Schaft der Verbindungsschrauben 14 durchgreift die Elektroden 1, 3 und die Graphitelektroden 9,10 an entsprechenden Lochungen. Der Kopf der Verbindungsschraube 14 und deren Schaft im Durchgriffsbereich durch die eine Elektrode 1 oder 3 und die Graphitelektroden 9, 10 ist durch eine mit Flansch versehene Isolierstoffhülse 15 gegenüber der Elektrode 1 beziehungsweise 3 und den Graphitelektroden 9,10 elektrisch isoliert. Das Schaftende der Befestigungsschraube 14 ist in die gegenüberliegende Elektrode 3 beziehungsweise 1 eingeschraubt. Es ist somit eine gut isolierte aber sichere Verbindung der Elemente erreicht. - Die Isolierstoffhülse 15 besteht vorzugsweise aus POM Material.
- Die Graphitelektroden 9, 10 weisen an einem Eckbereich ihrer flachrechteckigen Form eine Kodierungskontur 16, insbesondere eine Eckabflachung oder Fase auf. Diese Ausgestaltung soll dem Montierenden helfen, die Lagerichtige Anordnung der Graphitelektroden 9, 10 zueinander sicherzustellen.
- Die Rahmenartige Isolierfolie 11 weist an ihren beiden gegenüberliegenden Querrandkanten jeweils einen Vorsprung 17 auf. Die Elektroden 1, 3 weisen in dem Randkante der Folie benachbarten Bereich eine dazu passende Ausnehmung 18 auf, in die der Vorsprung 17 in Montagesolllage eingesetzt ist. Auch dies ist eine Montagehilfe für den Montierenden und zusätzliche eine Lagesicherung für die Isolierfolie 11 in der Vormontagelage.
- Die Isolierfolie 11 besteht vorzugsweise aus Aramidpapier.
- Im Ausführungsbeispiel weisen die Graphitelektroden 9, 10 eine Anzahl von 11 Streifen 12 auf, die jeweils von einer entsprechenden Nut 13 benachbart sind. Zusätzlich weisen die Graphitelektroden 9, 10 auf ihrer die Streifen 12 und die Nuten 13 aufweisenden Seite einen umlaufenden Randbereich 9 auf, der vorzugsweise gegenüber dem Niveau der Streifen 12 gering vorragt. Auf diesen umlaufenden Randbereich 19 liegt in Montagesolllage ein Randbereich der Isolierfolie 11 auf. Zwischen dem Randbereich 19 und den Enden der Streifen 12 ist ein vertiefter Abstandsspalt vorgesehen, dessen Tiefe der Tiefe der Nut 13 entspricht, sodass sich die Randbereiche 12 inselartig aus der Grundfläche der Graphitelektrode erheben.
- In Montagesolllage überragt die Isolierfolie 11 vorzugsweise den Randbereich 19 nach außen und geringfügig auch nach innen. Wie aus
Figur 1 bis 3 ersichtlich, ist das die zusammengesetzte Baueinheit umgebende Gehäuse 5 durch eine Kunststoffmasse gebildet, mit der die Baueinheit umspritzt oder umgossen ist. Sämtliche Hohlräume innerhalb der Baueinheit, also die Randbereiche der Elektroden 1, 3 und die Randbereiche der Graphitelektroden 9,10 sind von Kunststoffmasse umgeben. Als Kunststoffmasse wird vorzugsweise ein niederdruckspritzfähiges hotmelt-Material eingesetzt. Die Kunststoffmasse kann vorzugsweise aus einem Polyamid bestehen.
Claims (15)
- Trennfunkenstrecke als Potentialausgleichsvorrichtung mit einer ersten Elektrode (1) mit einem ersten Anschlussteil (2), einer zweiten Elektrode (3) mit einem zweiten Anschlussteil (4), einer zwischen den Elektroden (1, 3) angeordneten Funkenstrecke sowie einem die aus diesen Bestandteilen zusammengesetzte Baueinheit umgebenden Isolierstoffgehäuse (5), von dem die Anschlussteile (2, 4) abragen oder an dem die Anschlussteile (2, 4) zugänglich sind, wobei jede Elektrode (1, 3) einen flachrechteckigen Kontaktbereich (6) und ein einseitig von diesem abragendes Anschlussteil (2, 4)aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
beide Elektroden (1,3) voneinander isoliert mit ihrem Kontaktbereich aufeinander geschichtet sind und zwischen den Elektroden (1, 3) zwei im wesentlichen flachrechteckige Graphitelektroden (9, 10) angeordnet sind, die durch eine rahmenartige Isolierfolie (11) voneinander beabstandet sind, und dass die einander zugewandten Flächenbereiche der Graphitelektroden (9, 10) zueinander parallele vorragende Streifen (12) und Nuten (13) zwischen den Streifen (12) aufweisen, wobei die langen Querränder der Streifen (12) der Flächenbereiche der Graphitelektroden (9, 10) zueinander mindestens geringfügig versetzt ausgerichtet sind, sodass jeweils eine Randkante eines Querrandes eines Streifens (12) einer ersten Graphitelektrode (9, 10) einer Nut (13) der zweiten Graphitelektrode (9, 10) gegenüber liegt. - Trennfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Elektroden (1, 3) identische Form aufweisen und gegensinnig um 180° gedreht aufeinander geschichtet sind, wobei die Anschlussteile (2, 4) einander entgegengerichtet an den Enden des so gebildeten Bauteils abragen.
- Trennfunkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1, 3) Zamak-Gussteile sind, deren an den Graphitelektroden (9,10) anliegende Kontaktflächen (6) vernickelt sind.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1, 3) durch Verbindungsschrauben (14) miteinander verbunden sind, deren Schaft die Graphitelektroden (9, 10) durchgreift, wobei der Kopf der Verbindungsschraube (14) und deren Schaft im Durchgriffsbereich durch eine Elektrode (1, 3) und durch die Graphitelektroden (9, 10) durch eine mit Flansch versehene Isolierstoffhülse (15) gegenüber der Elektrode (1, 3) und den Graphitelektroden (9, 10) elektrisch isoliert ist und das Schaftende in die gegenüberliegende Elektrode (3, 1) eingeschraubt ist.
- Trennfunkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffhülse (15) aus POM besteht.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitelektroden (9, 10) an einem Eckbereich ihrer flachrechteckigen Form eine Kodierungskontur (16) aufweisen.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die rahmenartige Isolierfolie (11) an mindestens einer Querrandkante einen Vorsprung (17) aufweist und die Elektroden (1, 3) im der Randkante benachbarten Bereich eine dazu passende Ausnehmung (18) aufweisen, in die der Vorsprung (17) in Montagesolllage eingesetzt ist.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierfolie (11) aus Aramidpapier besteht.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitelektroden (9, 10) eine Anzahl von mehr als fünf Streifen (12) und weniger als fünfzehn Streifen (12) aufweisen.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitelektroden (9, 10) auf ihrer die Streifen (12) und Nuten (13) aufweisenden Seite einen umlaufenden Randbereich (19) aufweisen, der gegenüber den Streifen (12) vorragt und auf dem ein Randbereich der Isolierfolie (11) aufliegt, wobei zwischen dem Randbereich (19) und den Streifen (12) ein vertiefter Abstandsspalt besteht, dessen Tiefe der Tiefe der Nuten (13) entspricht.
- Trennfunkenstrecke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierfolie (11) den Randbereich (19) nach außen oder auch nach innen überragt.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die zusammengesetzte Baueinheit umgebende Gehäuse (5) durch eine Kunststoffmasse gebildet ist, mit der die Baueinheit umspritzt oder umgossen ist.
- Trennfunkenstrecke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmasse ein mit Niederdruck spritzfähiges hotmelt-Material ist.
- Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmasse aus einem Polyamid besteht.
- Trennfunkenstrecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungskontur (16) eine Eckabflachung oder eine Fase ist.
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