DE3817227A1

DE3817227A1 - Pressure equalising element for an electrical switching apparatus

Info

Publication number: DE3817227A1
Application number: DE3817227A
Authority: DE
Inventors: Lothar Ruttkowski; Kurt Ing Grad Stammler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-23
Anticipated expiration: 2008-05-21
Also published as: DE3817227C2; DE3707050A1; DE3707050C2

Abstract

A pressure equalising element is proposed for an electrical switching apparatus, having a waterproof region (21) which is permeable to air, is connected both to the interior of the switching apparatus and the environmental air, and ensures pressure equalisation irrespective of the installed position. Water which penetrates into the element runs out immediately from that region (21) which is permeable to air. This is achieved by the waterproof region which is permeable to air being constructed in a domed shape. The region which is permeable to air is located, such that it is protected against mechanical actions, in the interior of the element, which can be produced automatically in large batches (mass production). <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Druckausgleichselement für ein elektrisches Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a pressure compensation element for an electrical switching device according to the genus of Main claim.

Druckausgleichselemente dienen der Belüftung von dicht verschlossenen Gehäusen, insbesondere von elek trischen Schaltgeräten, wie sie im Kraftfahrzeugbau Verwendung finden. Derartige Elemente verhindern das Eindringen von Wasser in das Gehäuseinnere, lassen aber einen Ausgleich von beispielsweise auf Tempera turänderungen beruhenden Druckunterschieden zwischen Innenluft und Umgebung zu. Der Druckausgleich ist aber nur gewährleistet, wenn in das Druckausgleichs element eingedrungenes Wasser ablaufen kann.Pressure compensation elements are used for the ventilation of tightly sealed housings, especially from elek trical switching devices, such as in motor vehicle construction Find use. Such elements prevent this Allow water to enter the interior of the housing but a compensation from, for example, tempera pressure differences between Indoor air and environment too. The pressure equalization is but only guaranteed if in the pressure equalization element that has penetrated water can drain off.

In der Patentanmeldung P 37 07 050.9 vom 5. März 1987 ist ein Druckausgleichselement bekannt, das eine ebene, aus luftdurchlässigem Material, beispielsweise aus PTFE-Folie hergestellte Membran aufweist, die einen Ausgleich von auf beiden Seiten der Membran herrschenden Druckunterschieden ermöglicht.In patent application P 37 07 050.9 dated March 5, 1987 is known a pressure compensation element, the one flat, made of breathable material, for example Has membrane made of PTFE film that a balance from on both sides of the membrane prevailing pressure differences.

Nachteil dieses Druckausgleichselements ist es, daß der Druckausgleich nicht möglich ist, wenn Wasser auf der Membran steht. Daher kann ein derartiges Element nur so in der Gehäusewand eines Schaltgeräts ange bracht werden, daß auf die Membran gelangendes Wasser ablaufen kann.The disadvantage of this pressure compensation element is that pressure equalization is not possible when water is on the membrane stands. Therefore, such an element only in the housing wall of a switching device be brought in that water reaching the membrane can expire.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Druckausgleichselement mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß die Einbaulage beliebig gewählt wer den kann, ohne daß die Funktion des Elements einge schränkt würde. Selbst beim Fluten des mit einem der artigen Druckausgleichselements ausgerüsteten Gehäu ses bzw. Schaltgeräts ist sichergestellt, daß einge drungenes Wasser abläuft und daß ein einwandfreier Druckausgleich möglich ist. Besonders vorteilhaft ist der einfache Aufbau des Elements. Es weist einen was serdichten luftdurchlässigen Bereich auf. der so ge wölbt ist, daß Wasser sofort abläuft. Die Innenfläche und die Außenfläche dieses Bereichs stehen mit der Umgebungsluft bzw. mit dem Innenraum des Geräts bzw. eines Gehäuses in Verbindung, so daß z.B. auf Temperaturschwankungen beruhende Druckänderungen ausgeglichen werden.The pressure compensation element according to the invention with the In contrast, features mentioned in the main claim the advantage that the installation position can be chosen arbitrarily that can be turned on without the function of the element would limit. Even when flooding with one of the like pressure compensation elements equipped housing Ses or switching device ensures that turned on drained water runs off and that a perfect Pressure equalization is possible. It is particularly advantageous the simple structure of the element. It shows you something airtight area. the so ge bulges is that water runs off immediately. The inner surface and the outer surface of this area are aligned with the Ambient air or with the interior of the device or a housing in connection so that e.g. on Pressure changes based on temperature fluctuations be balanced.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Membran aus luftdurchlässiger Folie verwendet, die zumindest in einem, dem Druckausgleich dienenden Be reich von einem Trägerelement durchgebogen wird. Die gewölbte Seite der Membran ist der Außenseite des Ge räts zugewandt, so daß Spritzwasser ablaufen kann. Dadurch ist der Druckausgleich gewährleistet.In a preferred embodiment, a Air-permeable membrane used at least in one that serves to equalize the pressure is richly bent by a support element. The curved side of the membrane is the outside of the Ge council so that splash water can run off. This ensures pressure equalization.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen des Druckaus gleichselements ergeben sich aus den Unteransprüchen. Besonders vorteilhaft ist es, daß das Element auch automatisch in großen Stückzahlen vorgefertigt und geprüft werden kann. Überdies sind die Abmessungen so klein, daß es universell, auch in kleinen elektri schen Schaltgeräten, einsetzbar ist.Further advantages and embodiments of the printout equal elements result from the subclaims. It is particularly advantageous that the element also automatically prefabricated in large quantities and can be checked. Furthermore, the dimensions are the same small that it is universal, even in small electrical switchgear, can be used.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt ein Druckausgleichselement mit einer gewölbten, luftdurchlässigen Membran.The figure shows a pressure compensation element with a domed, breathable membrane.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Das Druckausgleichselement 20 ist mit einer luftdurchlässigen Folie 21 versehen, die beispiels weise aus PTFE besteht. Sie ist zwischen einem ersten Trägerelement 22 und einem zweiten Trägerelement 23 eingeklemmt, wobei hier zwischen Folie und erstem Trägerelement 22 ein Dichtungselement 11 vorgesehen ist.The pressure compensation element 20 is provided with an air-permeable film 21 which, for example, consists of PTFE. It is clamped between a first carrier element 22 and a second carrier element 23 , a sealing element 11 being provided here between the film and the first carrier element 22 .

Das zweite Trägerelement 23 weist einen im wesentli chen ebenen Deckel 24 auf, von dem gemäß der Figur nach unten gerichtete Stege 25 ausgehen. Diese gehen in einen Ring 26 mit im wesentlichen L-förmigem Quer schnitt über. Die dem Deckel 24 zugewandte Innenseite des Rings 26 ist abgeschrägt und dient als Auflage für die Folie 21. Das zweite Trägerelement ist vor zugsweise aus Kunststoff hergestellt.The second carrier element 23 has a flat cover 24 , in essence, from which webs 25 directed downward, as shown in the figure. These go into a ring 26 with a substantially L-shaped cross section. The inside of the ring 26 facing the cover 24 is chamfered and serves as a support for the film 21 . The second carrier element is preferably made of plastic.

Die Folie 21 wird von dem ersten Trägerelement 22 ge gen die schräge Innenfläche des Rings 26 gepreßt. Es besteht vorzugsweise aus Metall und wird beispiels weise im Tiefziehverfahren hergestellt. Aus der Schnittdarstellung ist erkennbar, daß das erste Trägerelement im wesentlichen napfförmig ausgebildet ist, wobei der Boden 27 des ersten Trägerelements 22 nach oben durchgebogen ist und in den von den Stegen 25 und von dem Ring 26 umschlossenen Innenraum des zweiten Trägerelements 23 hineinragt. Vor der Montage des Druckausgleichselements 20 ragen die Seitenwände 28 des ersten Trägerelements 22 im wesentlichen senk recht nach oben. Der Innendurchmesser der Seitenwände ist so groß, daß der Ring 26 des zweiten Träger elements 23 zwischen die Seitenwände 28 einbringbar ist. Die Höhe der Seitenwände ist so gewählt, daß sie nach Einbringen des Ringes 26 umgebördelt werden kön nen und den Ring 26 auf dessen Außenseite umgreifen. The film 21 is pressed against the inclined inner surface of the ring 26 by the first carrier element 22 . It is preferably made of metal and is produced, for example, in the deep-drawing process. From the sectional view it can be seen that the first carrier element is essentially cup-shaped, the bottom 27 of the first carrier element 22 being bent upwards and projecting into the interior of the second carrier element 23 enclosed by the webs 25 and the ring 26 . Before the pressure compensation element 20 is installed, the side walls 28 of the first carrier element 22 project substantially vertically upward. The inside diameter of the side walls is so large that the ring 26 of the second carrier element 23 can be inserted between the side walls 28 . The height of the side walls is selected so as to be crimped after insertion of the ring 26 nen Kgs and engage the ring 26 on the outside thereof.

Die zwischen den beiden Trägerelementen 22 und 23 eingespannte Folie 21 wird durch den gewölbten Boden 27 des ersten Trägerelements durchgebogen.The film 21 clamped between the two carrier elements 22 and 23 is bent through the curved bottom 27 of the first carrier element.

Das komplette Druckausgleichselement wird in eine Öffnung 29 der Wand 30 eines hier nicht weiter darge stellten elektrischen Schaltgeräts eingesetzt. Bei der Darstellung gemäß der Figur ist die Innenseite des Geräts unterhalb der Gehäusewand 30 und die Außenseite oberhalb. Von der Gerätewand 30 gehen nach oben gerichtete Fortsätze 31 aus, deren Innenseite mit der Wand der Öffnung 29 fluchten. Auf der Ober seite der Fortsätze liegt der Deckel 24 des zweiten Trägerelements 23 auf. Die Fortsätze 31 und die Stege 25 sind so versetzt zueinander angeordnet, daß mit geraden Gegenständen, wie Schraubendrehern o.ä., die Folie 21 von außen nicht erreichbar ist. Im Deckel 24 sind noch Durchbrüche 32 erkennbar, die so angeordnet sind, daß die Folie 21 wiederum nicht erreichbar ist. Dazu sind die Durchbrüche im Randbereich des Deckels 24 angeordnet und nicht in dem zwischen den Stegen 25 liegenden Bereich des Deckels.The complete pressure compensation element is inserted into an opening 29 of the wall 30 of an electrical switching device not shown here. In the illustration according to the figure, the inside of the device is below the housing wall 30 and the outside is above. From the device wall 30 extend upward projections 31 , the inside of which are flush with the wall of the opening 29 . On the upper side of the extensions, the lid 24 of the second carrier element 23 rests. The extensions 31 and the webs 25 are arranged so that they are offset from one another in such a way that the film 21 cannot be reached from the outside with straight objects such as screwdrivers or the like. Openings 32 can still be seen in the cover 24 , which are arranged in such a way that the film 21 is again inaccessible. For this purpose, the openings are arranged in the edge region of the cover 24 and not in the region of the cover lying between the webs 25 .

Wasser, das von außen, also durch die Durchbrüche 32 und zwischen den Fortsätzen 31 bzw. den Stegen 25 hindurch auf die Folie 21 gelangt, kann aufgrund de ren Durchbiegung ohne weiteres ablaufen, auch wenn das Druckausgleichselement, wie in der Figur darge stellt, horizontal angeordnet ist. Sobald das Wasser abgelaufen ist, kann durch die Folie 21 hindurch ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses ei nes Schaltgeräts und der Umgebungsluft stattfinden. Dazu sind in dem Boden 27 in dem von dem vorzugsweise ringförmigen Dichtungselement 11 eingeschlossenen Be reich mehrere Durchbrüche 33 vorgesehen. Der Durch messer der Durchbrüche 33 ist so klein gewählt, daß die Folie 21 auch dann nicht ohne weiteres erreichbar ist, wenn das Druckausgleichselement nicht in einer Gehäusewand eingebaut ist.Water that comes from the outside, that is through the openings 32 and between the extensions 31 or the webs 25 through to the film 21 , can run off due to de ren deflection, even if the pressure compensation element, as shown in the figure Darge, horizontally is arranged. As soon as the water has drained, a pressure equalization between the interior of the housing of a switching device and the ambient air can take place through the film 21 . For this purpose, a plurality of openings 33 are provided in the bottom 27 in the area enclosed by the preferably annular sealing element 11 . The diameter of the openings 33 is chosen so small that the film 21 is not easily accessible even if the pressure compensation element is not installed in a housing wall.

Aus der Figur ist ersichtlich, daß das Druckausgleichselement 20 auch automatisch in großer Stückzahl herstellbar und auf Luftdurchlässigkeit prüfbar ist. Die vorgefertigten Elemente sind auf grund ihres Aufbaus gegen äußere mechanische Ein flüsse unempfindlich und können leicht gelagert wer den. Es ist überdies ersichtlich, daß das Druckaus gleichselement sehr flach aufgebaut ist und daher auch in kleinen Geräten eingebaut werden kann.From the figure it can be seen that the pressure compensation element 20 can also be produced automatically in large numbers and can be checked for air permeability. Due to their structure, the prefabricated elements are insensitive to external mechanical influences and can be easily stored. It can also be seen that the pressure compensation element is very flat and can therefore be installed in small devices.

Claims

1. Druckausgleichselement für ein elektrisches Schaltgerät mit einem wasserdichten, luftdurchlässi gen, sowohl mit dem Innenraum des Schaltgeräts als auch mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Bereich gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 des Haupt patents (P 37 07 050.9), dadurch ge kennzeichnet, daß der Bereich (21) gewölbt ausgebildet ist.1. Pressure compensation element for an electrical switching device with a watertight, air-permeable, both with the interior of the switching device and with the ambient air related area according to the preamble of claim 1 of the main patent (P 37 07 050.9), characterized in that Area ( 21 ) is curved.

2. Druckausgleichselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der ge wölbte Bereich Teil einer wasserdichten, luftdurch lässigen eingespannten Folie (2) ist, die zumindest in einem dem Druckausgleich dienenden Bereich von einem ersten Trägerelement (22) durchgebogen wird.2. Pressure compensation element according to claim 1, characterized in that the ge arched area is part of a waterproof, air-permeable clamped film ( 2 ) which is bent at least in a pressure compensation area by a first support element ( 22 ).

3. Druckausgleichselement nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Folie (21) zwischen dem ersten Trägerelement (22) und einem zweiten Trägerelement (23) eingespannt wird, wobei die Folie und die Trägerelemente eine vor fertigbare, in eine Öffnung der Gehäusewand des elek trischen Schaltelements einsetzbare Montageeinheit (20) bilden.3. Pressure compensation element according to claim 2, characterized in that the film ( 21 ) is clamped between the first carrier element ( 22 ) and a second carrier element ( 23 ), the film and the carrier elements being a pre-producible, in an opening in the housing wall of the form electrical switching element insertable assembly unit ( 20 ).

4. Druckausgleichselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Folie (21) und dem ersten und/oder zweiten Trägerelement (22; 23) ein Dichtelement (11) eingesetzt ist.4. Pressure compensation element according to claim 2 or 3, characterized in that between the film ( 21 ) and the first and / or second carrier element ( 22 ; 23 ), a sealing element ( 11 ) is used.