DE1054564B

DE1054564B - Drucksicherung mit UEberdruckmembran

Info

Publication number: DE1054564B
Application number: DED27836A
Authority: DE
Inventors: Hans Hieronymus
Original assignee: Dominitwerke GmbH
Current assignee: Dominitwerke GmbH
Priority date: 1958-04-11
Filing date: 1958-04-11
Publication date: 1959-04-09

Description

Drucksicherung mit Uberdruckmembran Die Erfindung betrifft eine Drucksicherung mit Überdruckmembran, vorzugsweise aus Gummi oder elastischem Kunststoff, für dichte, mit Isolierflüssigkeit gefüllte Gehäuse, insbesondere elektrische Apparate, zur Vermeidung v an Gehäusedeformationen durch Auftreten unzulässiger innerer Überdrücke.
Bei dichten Gehäusen elektrischer Geräte, insbesonclere Kondensatoren und Transformatoren, die mit isolierenden Flüssigkeiten mit oder ohne Gaspolster gefüllt sind, besteht die Gefahr, daß bei inneren Schäden durch Lichtbogeneinwirkung oder durch anderweitige, z. B. chemische Zersetzung der Flüssigkeit eine Gasabspaltung auftritt, die zu innerem Überdruck und schließlich zu einem mehr oder weniger explosionsartigen Aufreißen des Gehäuses führt.
Die Sicherheits- und Baubestimmungen des VDE verlangen daher »besondere konstruktive Maßnahmen, die eine mögliche Gefährdung von. Personen und Umgebung berücksichtigen«.
Es wurden bereits mehrere solcher Maßnahmen. vorgeschlagen. So sieht z. B. eine Anordnung vor, daß durch den inneren Überdruck ein im Innern des Gerätes z. B. der Durchführung eines Kondensators angeordneter ebektrischer Schalter ausgelöst wird, der das gefährdete Gerät abschaltet. Ein wesentlicher Nachteil dieser Einrichtung ist es, daß der entstandene Überdruck nicht beseitigt wird, so d.aß unter Umständen auch nach dem Abschalten das Gehäuse noch aufgerissen werden kann. Weitere Einrichtungen dieser Art verwenden die bereits eingetretene Deformnation des Gerätes entweder durch Unterbrechung eines Lichtstrahles oder durch mechanische Übertragung zur Auslösung einer Störanzeige oder des Abschaltvorganges. Abgesehen davon, daß das Gehäuse schon deformiert sein muß, haben diese Einrichtungen ebenfalls keine Vorrichtung zur Ableitung des Überdruckes.
Des weiteren sind Drucksicherungen mit Überdruckmem.bran bekannt, die jedoch die Nachteile haben, d.aß sie entweder bereits durch normale temperaturbedingte Druckschwan sungen zerreißen oder aber durch Alterung und mechanische Beanspruchung vorzeitig zu:r Auslösung kommen.
Aufgabe der Erfindung war es, unter Beseitigung dieser obergenannten Nachteile eine Drucksicherung, insbesondere fürelektrische Apparate, zu schaffen, bei der sowohl Gehäusedeformationen als auch ein vorzeitige: Ansprechen der Sicherung vermieden werden und die gleichzeitig den Ausfall des Gerätes selbsttätig anzeigt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Drucksicherung mit Überdruckmembran, bei der gemäß Fig. 1 die Membran 7 einerseits durch das Gehäuse 1 der Drucksicherung, andererseits durch eine unter dem einstellbaren Druck einer Feder 8 stehende Platte 15, die mit dem Führungskörper 3 fest verbunden ist, gegen eine im zu schützenden. Gehäuse angebrachte Öffnung 16 dicht angepxeßt ist und d,aß bei Überschreitung des eingestellten kritischen Überdruckes die Membran die Platte 15 und den Führungskörper 3 anhebt, wodurch der Stift 2 die Membran aufreißt und dabei zugleich einen unter dem Druck der Feder il stehenden Stößel 12 freigibt, der durch seine Bewegung nach dem Inneren des Gehäuses das Ansprechen der Drucksicherung anzeigt bzw. eine Anzeigevorrichtung betätigt.
Die erfindungsgemäße Drucksicherung hat gegenüber bekannten Schutzvorrichtungen den Vorteil, daß eine Membran bei Überschreiten. eines bestimmten inneren Überdruckes, hei dem noch keine Deformation des Gehäuses auftritt, durch einen messerartig ausgebildeten. Stift aufgerissen wird., wodurch der innere Überdruck sofort abfällt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Drucksicherungen besteht darin, daß bei der Drucksicherung nach der Erfindung eine mechanische Vorheanspruchung mit Alterung und die Möglichkeit einer unbeabsichtigten Zerstörung der Membran durch die normalen Druckschwankungen mit Sicherheit vermieden wird.
An Hand der Fig. 1 sei die Ausführung und Wirkungsweise der Schutzeinrichtung näher beschrieben.: An einer beliebigen Stelle des zu schützenden. Gehäuses 9, z. B. auf dem Deckel, wird eine Öffnung 16 vorgesehen, die in normalem Btrieb durch eine elastische Membran 7 (z. B. aus Gummi) dicht verschlossen ist. Die Abdichtung erfolgt durch Aufsetzen eines stabilen Gehäuses 1 aus Metall oder Kunststoff mittels der Spannvorrichtungen 4, 5, 6. Hierdurch ist gleichzeitig .der gesamte Apparat montiert. Um eine Durchwölbung der Membran bei den normalen Druckschwankungen im Betrieb zu vermeiden, liegt auf der Membran 7 eine Platte 15 auf, die durch die Feder 8 mit leichtem, gegebenenfalls einstellbarem Druck, die Membran 7 auf die Unterlage drückt. Der Durchmesser der Platte 15 ist etwas größer als der Durchmesser der darunterliegenden Öffnung 16 des zu schützenden Behälters 9. Mit der Platte 15 ist ein Führungskörper 3 starr verbunden, der in einer entsprechenden Bohrung der Gehäuseoberseite leicht beweglich geführt ist. Zentrisch hierzu ist ein Stift 2 im Gehäuse 1 angeordnet, dessen Unterseite messerartig ausgebildet ist. Der Abstand der unteren Spitze des Stiftes 2 zu der Membran 7 ist einstellbar. Ferner hält der Führungskörper 3 im normalen Betriebszustand einen unter Federspannung 11 stehenden Stößel 12 in seiner Ausgangsstellung fest. Am Ende des durch die Gehäusewandung 1 geführten Stößels 12 befindet sich z. B. ein Anzeigestift 13, der die Stellung des Stößels 8 zu der Anzeigevorrichtung 14 von außen erkennen läßt.
Die erfindungsgemäße Drucksicherung hat folgende Wirkungsweise: Im Normalbetriebszustand .des gesicherten Gerätes werden Membran 7 und Platte 15 wegen der Anpressung durch die Feder 8 keine oder nur geringfügige Bewegungen unter dem ,Einfluß der betrieblich gegebenen Druckschwankungen ausfuhren: die empfindliche Membran 7 wird also nicht vorbeansprucht oder gar beschädigt. Tritt jedoch durch innere Gasentwicklung infolge fehlerhafter Vorgänge im Behälter 9 ein mehr oder weniger plötzlicher Druckanstieg auf, dann wird die Membran 7 mit Teller 15 und Führungskörper 3 gehoben. Der Stift 2 durchschneidet die Membran 7, der Stößel 12 wird freigegeben und schnellt, gedrückt durch die Feder 11, nach links. Das entwickelte Gas bzw. auch Flüssigkeit kann durch die aufgerissene Membran in das Gehäuse 1 und durch dessen Austrittsöffnung 17 ins Freie bzw. über eine angeschlossene, nicht näher bezeichnete Leitung in einen Auffangbehälter entweichen bzw. abfließen.
Durch die Bewegung des Stößels 12 und des Anzeigestiftes 13 wird auch von außen das Ansprechen der Schutzeinrichtung erkenntlich. Der Stößel 12 kann selbstverständlich auch einen elektrischen Kontakt betätigen, der seinerseits ein optisches oder ein akustisches Signal auslöst, z. B. in der Schaltwarte. Des weiteren kann auch ein elektrisches Schaltgerät elektrisch oder mechanisch ausgelöst werden, wodurch -das gefährdete elektrische Gerät spannungslos gemacht wird. Auf eine nähere Darstellung dieser bekannten Einrichtungen sei hier verzichtet. Die erfindungsgemäße Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß diese Signale bzw. der eigentliche Abschaltvorgang außerhalb des zu schützenden Gerätes und. ohne dessen elektrische Einrichtungen rein mechanisch ausgelöst werden, wodurch fehlerhafte Abschaltungen unter normalen Betriebsbedingungen vermieden werden.
Nach Ansprechen der Drucksicherung und Außerbetriebsetzung des schadhaften Gerätes, wird zunächst, wie allgemein üblich, eine Untersuchung -des aufgetretenen Schadens und eine Überprüfung der weiteren Verwendbarkeit durchgeführt werden müssen. Nach Wiederinstandsetzung kann die Drucksicherung in einfacher Weise in den betriebsfähigen Zustand zurückgeführt werden.
Das Gehäuse 1 wird abgeschraubt und gereinigt, die verletzte Membran durch eine neue ersetzt, das Gehäuse 1 wieder aufgeschraubt und der Stößel 12 durch Spannen der Feder 11 in seinen Ausgangszustand gebracht. Die Schutzeinrichtung ist wieder betriebsklar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drucksicherung mit Überdruckmembran, vorzugs-,ve.ise aus Gummi oder elastischem Kunststoff, für dichte, mit Isolierflüssigkeit gefüllte Gehäuse, insbesondere elektrische Apparate, zur Vermreidung von Gehäusedeformationen durch Auftreten unzulässiger innerer Überdrücke, bei der die Membran bei einem bestimmten kritischen Überdruck gegen einen feststehenden Stift angehoben wird, der die Membran aufreißt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (7) einerseits durch das Gehäuse (I)" der Drucksicherung, andererseits durch eine unter dem, einstellbaren Druck der Feder (8) stehenden Platte (15), die mit dem Führungskörper (3) fest verbunden ist, gegen ,eine im zu schützenden Gehäuse angebrachte Öffnung (16) dicht angepreßt ist und daß bei Überschreitung des eingestellten kritischen. Überdruckes die :Membran -die Platte (15) und den Führungskörper (3) anhebt, wodurch der Stift (2) die Membran aufreißt und dabei zugleich einen unter dem Druck der Feder (11) stehenden Stößel (12) freigibt, der d ,urch seine Bewegung nach dem Inneren des Gehäuses das. Ansprechen der Drucksicherung anzeigt bzw. eine Anzeigevorrichtung betätigt.
2. Drucksicherung mit Überdruckmembran. nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Austrittsöffnung (17) des Gehäuses der Drucksicherung ein Mietall- oder Kunststoffrohr angeschlossen ist, das in einen Auffangbehälter für eventuell ausgeschleuderte Isolierflüssigkeit mündet.
3. Drucksicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, .dadurch gekennzeichnet, daß der unter Federspannung stehende Stößel (12) nach der Auslösung durch die Membranbewegung einen elektrischen Kontakt betätigt, durch den optische oder akustische Anzeigesignale für die aufgetretene Störung ausgelöst werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 751067, 922 002, 950140, 961821, 1020 106, 706 377, 748 174, 957 144; deutsche Auslegeschrift Nr. 1003 851.: