DE976412C - Druckfestes Gehaeuse aus Metall fuer elektrische Schaltgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein druckfestes Gehäuse aus Metall für elektrische Schaltgeräte in Räumen mit Explosions- oder Schlagwettergefahr, beste¹-hend aus Gehäuseunterteil und Deckel mit einem zwischen ihnen gebildeten engen Kühlspalt für nach einer Explosion im Gehäuse durch diesen hindurchgehende heiße Schalt- bzw. Explosionsprodukte, wobei auf die Spaltwände eine aus gegenüber dem Metall des Gehäuses verschiedenen Metall bestehende Schicht künstlich aufgebracht ist.

Es ist ein Gehäuse dieser Art bekannt, das aus Eisen besteht und dessen Spaltwände galvanisiert sind, so daß dort keine Korrosion auftreten kann und der Spalt dauernd aufrechterhalten bleibt. Trotz vorschriftsmäßiger Bemessung und Ausbildung des Gehäusespaltes kommt es bei derartigen Gehäusen dennoch zu Zünddurchschlägen aus dem Gehäuseinnenraum nach dem Umgebungsraum. Den Anlaß hierzu geben die Schalt- bzw. Explosionsprodukte, die durch im Gehäuse entstehende Licht- ao bogen 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 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. Auch die durch Galvanisieren auf die eisernen Spaltwände aufgebrachte Metallschicht bei dem vorstehend genannten Gehäuse aus Eisen verringert die Zünddurchschlagssicherheit des Gehäuses nicht. Dies hat seinen Grund darin, daß die galvanisierten Flächen Wärme wesentlich schlechter absorbieren als Oberflächen aus Eisen. Durch den Spalt hindurch-

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gehende heiße Schalt- bzw. Explosionsprodukte werden also sogar noch schlechter gekühlt als ohne diese Metallschicht.

Die Erfindung wählt daher einen anderen Weg. Sie beruht auf einer im Bau von schlagwettergeschützten Geräten neuen Erkenntnis. Es liegt der Gedanke zugrunde, etwa durch die Gehäusespalte herausgeschleuderten Metallpartikeln durch wirksameren Wärmeentzug als bisher ihre schädliche ίο Wirkung zu nehmen. Die bisherigen Vorschläge hingegen Hefen darauf hinaus, die Metallpartikeln 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 Zünddurchschlägen keine Rolle spielt, besteht die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis gerade darin, daß dies doch der Fall ist.

Erfindungsgemäß besteht nun das Gehäuse in. an sich bekannter Weise aus Aluminium und die Schicht aus einem Metall, dessen Wärmeabsorptionszahl größer ist als die des Aluminiums. Auf diese Weise ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, die Vorteile eines Gehäuses aus Aluminium, das leicht ist, mit den Vorteilen eines Gehäuses aus Eisen, das Wärme besser absorbiert, zu vereinigen, wenn man die Spaltwände des Aluminiumgehäuses mit einer Schicht aus Eisen versieht. Es gibt bereits 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 wesent-Hch höher als die des Aluminiums. Es ist daher ohne weiteres einzusehen, daß die Kühlung 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, sondern wesentlich stärker abstrahlen als Eisen. Eingehende Untersuchungen, haben dies be- . stätigt und gezeigt, daß bei gleichen Spaltbemessungen bei Gehäusen aus Aluminium erheblich mehr Zünddurchschläge erfolgen als bei Gehäusen aus Eisen, so daß man in die Fabrikation verteuernder _ Weise bei Aluminiumgehäusen möglichst enge Spalte einhalten mußte. Der Grund hierfür ist in der unterschiedlichen Wärmeabsorptionsfähigkeit bzw. 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 Auftritts- ■ geschwindigkeit und damit eine bessere Kühlung zur Folge.

Die Erfindung weist also unter Zugrundelegung dieser Erkenntnisse einen W^reg, wie man unabhängig von der Auswahl des Gehäusematerials erreichen kann, daß die erforderliche Kühlwirkung ohne nennenswerte konstruktive Maßnahmen in dem erstrebten Maße eintritt. Es ist also 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. Das Metall mit der größeren Absorptionszahl kann Eisen sein oder in an sich bekannter Weise aufgerauht bzw. mattiert sein, es kann aufgespritzt sein. Eine Verbesserung der Wärmeabsorptionsverhältnisse läßt sich noch dadurch erzielen, daß beispielsweise das Metall mit größerer Absorptionszahl in an sich bekannter Weise sandgestrahlt ist. Es ist auch möglich, seine Oberfläche in die Absorption begünstigender Weise zu färben.

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 (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckfestes Gehäuse aus Metall für elektrische Schaltgeräte in Räumen mit Explosionsoder Schlagwettergefahr, bestehend aus Gehäuseunterteil und Deckel mit einem zwischen ihnen gebildeten engen Kühlspalt für nach einer Explosion im Gehäuse durch diesen hindurchgehende heiße Schalt-bzw. Explosionsprodukte, wobei auf die Spaltwände eine aus gegenüber dem Metall des Gehäuses verschiedenen Metall bestehende Schicht künstlich aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in an sich bekannter Weise aus Aluminium und die Schicht aus einem Metall besteht, dessen Wärmeabsorptionszahl größer ist als die des Aluminiums.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Eisen besteht.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mit größerer Absorptionszahl in an sich bekannter Weise auf-

-gerauht bzw. mattiert ist. iao

4. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mit größerer Absorptionszahl in an sich bekannter Weise aufgespritzt ist.

5. Gehäuse nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mit

größerer Absorptionszahl in an sich bekannter Weise sandgestrahlt ist.

6. Gehäuse nach Anspruch ι oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall mit größerer Absorptionszahl an seiner Oberfläche in die Absorption begünstigender Weise gefärbt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 761 170, 757 940, 463. 652 004, 859 912;

deutsche Patentanmeldung L 8599 VIIIb/2ic (bekanntgemacht am 7. 8. 1952); schweizerische Patentschrift Nr. 227 247; USA.-Patentschriften Nr. 2 333 547, 2 208 558, 345 757. 2284613;

G. Gotter, »Erwärmung und Kühlung elektrischer Maschinen«, 1954, S. 28;

Werkstattbücher v. Spitzer (Rezepte für die Werkstatt), 1943, Heft 9, S. 15; »Hütte«, 1948, I. Band, S. 802; DIN-Vorschrift 57 170, Oktober 1947.

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