DE2112224B2 - Explosionsgeschuetztes gehaeuse - Google Patents
Explosionsgeschuetztes gehaeuseInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J13/00—Covers or similar closure members for pressure vessels in general
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Description
35
Die Erfindung betrifft ein explosionsgeschützt druckfestes Gehäuse für elektrische Betriebsmittel,
bestehend aus einem Gehäuseunterteil und einem in dieses unter Ausbildung eines zünddurchschlagsicheren
Spaltes eingreifenden zylindrischen Passungsieil eines Deckels.
Die Schutzart »Druckfeste Kapselung d« ist für explosionsgeschützte Gehäuse sehr gebräuchlich. In
derartige Gehäuse können nicht explosionsgcschützte Geräte oder allgemein Betriebsmittel zum Einbau
kommen. Das Schutzprinzip beruht auf dem Absichern bzw. dem Abkapseln der Zündquelle gegenüber dem das
Gehäuse umgebenden explosiblen Gasgemisch. Ein Wärme entwickelndes oder Funken bildendes eingebautes
Gerät ist dabei von einer nicht luftdichten Kapselung umgeben, die das Eindringen von explosiblem Gasgemisch
erlaubt und dessen Zündung im Innern zuläßt. Die zwischen den einzelnen Teilen des Gehäuses vorhandenen
Spaltweiten sind aber so eng und von einer solchen Länge, daß die bei einer inneren Zündung auftretenden
Flammen im Spalt so gekühlt werden, daß sie nicht mehr nach außen schlagen können. Auch muß durch
entsprechende Maßnahmen verhindert werden, daß Zündpartikeln durch den Spalt das Gehäuse verlassen
können.
Spaltenweiten und -längen sind je nach der Explosions- bzw. Druckwirkung der in explosionsgcfährdeten
Räumen vorkommenden Gase und Gasgemische festgelegt. Für die höchste Explosionsklasse
genügen außerdem nicht mehr nur planliegende Dichtflächen, sondern die Teile einer druckfesten
Kapselung müssen zylindrisch ineinandergreifen.
Es treten bei einer solchen Explosion im Innern des Gehäuses erhebliche Drücke auf, die mit dem Volumen
des Gehäuses steigen. Sie müssen von Gehäuse und Deckel und den Verbindungsschrauben aufgenommen
werden.
Bei kleineren Passungen mit Durchmessern bis ca. 300 mm macht die Einhaltung der durch die vorgeschriebenen
Spaltweiten erforderlichen engen Toleranzen in der Fertigung noch keine allzu großen
Schwierigkeiten. Auch sind hier durch die auftretenden Druckbeanspruchungen noch keine die Spaltweite
wesentlich beeinflussenden Deformationen vorhanden. Werden die Abmessungen jedoch größer, muß mit
derartigen Schwierigkeiten gerechnet werden.
Man hat versucht, diesen Schwierigkeiten auf verschiedene Art entgegenzutreten, und zwar vor allem
durch entsprechend dicke Wände oder verrippte Gehäuse. Diese Maßnahmen führen aber zu überaus
schweren und teuren Gehäusen. Es sind aber auch Ausführungen bekannt, bei denen man jeweils an einem
der beiden ineinandergreifenden Passungsteile eine Deformation im Sinne einer Verringerung des Spaltes
zuläßt. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß dieses verformbare Teil verhältnismäßig dünnwandig
ausgeführt werden muß. Damit wird aber die Bearbeitung unverhältnismäßig erschwert und damit verteuert
und die Meßmöglichkeit und damit die Einhaltung der erforderlichen Passung weitgehend in Frage gestellt.
Eine andere Möglichkeit eine Deformation zu vermeiden bzw. auf ein zulässiges Maß einzuschränken
besteht darin, die Bodenpartie des Deckels kugelförmig auszubilden. Hier sprechen aber Gründe der Wirtschaftlichkeit
und des Platzbedarfs durch die äußeren Abmessungen dagegen. Wenn der innere Raum
außerdem infolge dieser Formgebung nicht durch eingebaute Geräte genutzt werden kann, bewirkt er
eine Drucksteigerung bei einer inneren Explosion durch Vergrößerung des Volumens. Man ist deshalb oftmals
gezwungen, Böden von derartigen Abschlußdeckeln nur leicht gewölbt auszuführen. Ebenso ist man aus
Gründen der einfachen Befestigung des Deckels am Gehäuse gezwungen, die zylindrische Partie des
Deckels ins Innere des Gehäuses zu verlegen. Würde nun ein derartiger Deckel mit dem Explosionsdruck
belastet, so biegt sich die Bodenpartie des Deckels nach außen und drückt infolge einer Hebelwirkung die
zylindrische Passungspartie im Sinne einer Vergrößerung des Spalts nach innen.
Bei einem Zylinderdeckel von Kraft- und Arbeitsmaschinen (DT-PS 12 84 763) ist es auch bekannt, das
Übergangsmaterial von dem sogenannten Zylinderansatz zum Deckelteil über den ganzen Querschnitt durch
zäheres und/oder korrosionsbeständigeres Schweißmaterial zu ersetzen. Sinn dieser Maßnahme ist es,
Dauerbrüche in diesem Übergangsbereich zu vermeiden, die auf die Wechselbelastung zurückzuführen sind,
wie sie beim Betrieb einer Kolben-Kraft- und Arbeitsmaschine auftreten. Demgemäß soll das den
Einsatz bildende Schweißmaterial insbesondere ein hochlegiertes Metall sein, das die Festigkeit und
Widerstandsfähigkeit sowie insbesondere die Kerbschlagzähigkeit in dem Übergangsbereich zwischen
dem Zylinderansatz und dem Deckelteil derart erhöht, daß die auftretende Wechselbeanspmchung auch über
lange Betriebszeiträume aufgenommen werden kann.
Den Austritt von durch eine im Gehäuse auftretende Explosion entstehenden Zündpartikeln hat man bisher
durch verschiedene Einlagen am Dichtungsspalt, wie z. B. durch gefederte Dichtlippen, ferner durch Kerben
oder Labyrinthe zu verhindern versucht
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein gegen Zünddurchschlag sicheres druckfestes zwei- oder
mehrteiliges Gehäuse für elektrische Betriebsmittel zu schaffen, bei dem die geschilderten Nachteile durch S
Anwendung einfacher bearbeitungstechnischer Mittel umgangen werden.
Diese? <st erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel mit seiner Bodenpartie unter dem Explosionsdruck elastisch verformbar ist und am
Übergang vom zylindrischen Passungsteil zur Bodenpartie eine elastische Zone aufweist
Damit ist sichergestellt, daß die in der Bodenpartie
des Deckels auftretende Deformation nicht auf den zylindrischen passungstragenden und deshalb im wesentlichen
starren Teil übertragen wird. Es kann somit die Wanddicke der Bodenpartie so weit herabgesetzt
werden, daß durch den Explosionsdruck gerade noch keine bleibende Deformation eintritt. Der zylindrische
Passungsteil erfährt dann lediglich eine geringfügige Verformung nach außen im Sinne einer erwünschten
Verringerung des Spaltes, die jedoch nach Abklingen einer inneren Explosion wieder elastisch in den
Ausgangszustand zurückgeht. Dies ist für die Aufrechterhaltung einer Mindestspaltweite, wie sie zum Zwecke
einer leichten Montierbarkeit und Demontage des Deckels erforderlich ist, wichtig.
Bei einstückigen Deckeln wird die elastische Zone durch die Anbringung mindestens einer Ringnut
gebildet. Nutzt man die Tatsache des Vorhandenseins einer nach außen angebrachten Ringnut derart, daß man
diese so ausbildet, daß sie die geradlinige Spaltfläche des zylindrischen Passungsteiles durch eine etwa auftretende
Zündpar'ikel zurückführende Kurve fortsetzt, so werden nach außen strebende Zündpartikeln in ihrem
Flug derart umgelenkt, daß sie in das Gehäuse zurückstreben bzw. zumindest vom nach außen
führenden Planspalt abgelenkt werden.
Bei einer zweistückigen Ausführung des Deckels, bei der die Bodenpartie und der zylindrische Passungsteil
des Deckels, beispielsweise aus Werkstoffgründen, getrennte Teile sind, die durch eine Schweißnaht
miteinander verbunden sind, liegt vortei'hafterweise die elastische Zone im Bereiche der Schweißnaht.
Aufgrund dieser Maßnahme kann ein AbschiuCdeckel für ein druckfestes Gehäuse viel leichter und platzsparender,
sowie auch in der Form gefälliger gebaut werden. Darüber hinaus wird durch die damit
verbundene Verkleinerung de? inneren Volumens eventuell eine Verminderung des Explosionsdruckes
erzielt.
In der Zeichnung zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
F i g. 1 ein bekanntes Gehäuse im Schnitt unter Veranschaulichung der Auswirkungen einer inneren
Explosion und
F i g. 2 ein Gehäuse gemäß der Erfindung im Schnitt.
Der mit 1 bezeichnete Deckel reicht mit seinem zylindrischen Passungsteil 11 in das Gehäuseunterteil 2,
wobei die dadurch gebildete Spaltweite und -länge der VDE-Vorschrift entspricht. Der Deckel ist mittels der
Sonderverschlußschrauben 3 an dem Gehäiiseunterteil 2 befestigt. Bei einer im Innern des Gehäuses
auftretenden Explosion biegt sich der Deckeiboden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, nach außen
durch und die damit auftretende Hebelwirkung löst eine Deformation am zylindrischen Passungsteil 11 aus, die.
wie gezeichnet, zu einer unzulässigen Spalterweiterung führt.
Fig. 2 zeigt am Übergang vom zylindrischen Passungsteil 11 des Deckels 1 zur Bodenpartie je eine
von außen und innen eingestochene Ringnut 13 bzw. 12, wodurch zwischen diesen beiden Teilen des Deckels
eine elastische Zone 14 entsteht. Eine im Innern des Gehäuses auftretende Explosion führt zwar auch hier,
wie strichliniert angedeutet, zu einer Deformation des Deckelbodens, diese kann sich aber bedingt durch die
elastische Zone 14 nicht auf den zylindrischen Passungsteil 11 übertragen.
Um den Austritt von Zündpartikeln aus dem Gehäuse ohne zusätzlichen Aufwand mit Sicherheit auszuschalten,
ist die äußere Ringnut 13 so ausgebildet, daß sie die gradlinige Spaltfläche des zylindrischen Passungsteiles
11 durch eine Kurve fortsetzt. Damit werden ankommende Zündpartikeln in Richtung Gehäuseinneres
umgelenkt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Explosionsgeschütztes druckfestes Gehäuse für elektrische Betriebsmittel, bestehend aus einem
Gehäuseunterteil und einem in dieses unter Ausbildung eines zünddurchschlagsicheren Spaltes eingreifenden
zylindrischen Passungsteil eines Deckels, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel
(1) mit seiner Bodenpartie unter dem Explosions- ίο druck elastisch verformbar ist und am Übergang
vom zylindrischen Passungsteil (11) zur Bodenpartie eine elastische Zone (14) aufweist.
2. Explosionsgeschütztes druckfestes Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Deckel (1) einstückig ausgeführt ist und die elastische Zone (14) durch mindestens eine Ringnut
(12,13) gebildet ist.
3. Explosionsgeschütztes druckfestes Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringnut (13) außen angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie die geradlinige Spaltfläche des zylindrischen
Passungsteiles (11) durch eine etwa auftretende Zündparlikeln zurückführende Kurve fortsetzt.
4. Explosionsgeschütztes druckfestes Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenpartie und der zylindrische Passungsteil (11) des Deckels (1) getrennte Teile sind, die durch eine
Schweißnaht miteinander verbunden sind und daß die elastische Zone (14) im Bereiche der Schweißnaht
liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2112224A DE2112224C3 (de) | 1971-03-13 | 1971-03-13 | Explosionsgeschütztes Gehäuse |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2112224A DE2112224C3 (de) | 1971-03-13 | 1971-03-13 | Explosionsgeschütztes Gehäuse |
Publications (3)
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ID=5801497
Family Applications (1)
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Families Citing this family (4)
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-
1971
- 1971-03-13 DE DE2112224A patent/DE2112224C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2112224C3 (de) | 1981-04-09 |
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