DE1054564B

DE1054564B - Pressure protection with overpressure membrane

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.Pressure safety device with overpressure membrane The invention relates to a pressure safety device with overpressure membrane, preferably made of rubber or elastic plastic, for tight, Housings filled with insulating liquid, in particular electrical apparatus, for Avoidance of housing deformations due to the occurrence of impermissible internal overpressures.

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.With tight housings of electrical devices, especially capacitors and transformers that use insulating liquids with or without gas cushions are filled, there is a risk that internal damage caused by arcing or by other, z. B. chemical decomposition of the liquid a gas separation occurs, leading to internal overpressure and finally to a more or less explosive one Tearing open the housing leads.

Die Sicherheits- und Baubestimmungen des VDE verlangen daher »besondere konstruktive Maßnahmen, die eine mögliche Gefährdung von. Personen und Umgebung berücksichtigen«.The safety and building regulations of the VDE therefore require »special ones constructive measures that pose a potential risk to. People and environment consider".

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.Several such measures have already been taken. suggested. So sees z. B. an arrangement that a through the internal overpressure inside the device z. B. the implementation of a capacitor triggered electric switch arranged that switches off the endangered device. A major disadvantage of this facility if the overpressure is not removed, it may be the housing can still be torn open even after switching off. Other facilities of this type either use the deformation of the device that has already occurred by interrupting a light beam or by mechanical transmission for triggering a fault display or the shutdown process. Apart from the fact that the case is must be deformed, these facilities also have no device for discharge of overpressure.

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.Furthermore, pressure fuses with overpressure mem.bran are known, However, they have the disadvantages, d.that they are either already due to normal temperature Pressure fluctuations tear or due to aging and mechanical stress come prematurely to: r release.

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.The object of the invention was to eliminate these above-mentioned Disadvantages of creating a pressure safety device, especially for electrical equipment, in the case of housing deformations as well as premature: activation of the fuse can be avoided and at the same time automatically indicates the failure of the device.

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.This task is solved by a pressure safety device with overpressure membrane, in which according to Fig. 1 the membrane 7 on the one hand by the housing 1 of the pressure fuse, on the other hand by a plate under the adjustable pressure of a spring 8 15, which is firmly connected to the guide body 3, against an im to be protected. Housing attached opening 16 is tightly fitted and d, ate when the set critical overpressure, the membrane, the plate 15 and the guide body 3 lifts, whereby the pin 2 tears the membrane and at the same time one under the pressure of the spring il standing plunger 12 releases, which by its movement after the inside of the housing indicates the response of the pressure fuse or a display device actuated.

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.The pressure fuse according to the invention has, compared to known, protective devices the advantage that a membrane when exceeded. a certain internal overpressure, that is, no deformation of the housing occurs, by means of a knife-like design. Pin is torn open, whereby the internal overpressure drops immediately.

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.Another advantage of the invention over the known pressure locks consists in the fact that in the pressure fuse according to the invention, a mechanical preload with aging and the possibility of inadvertent destruction of the membrane the normal pressure fluctuations are avoided with certainty.

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.On the basis of Fig. 1, let the design and operation of the protective device described in more detail .: At any point of the to be protected. Housing 9, e.g. B. on the lid, an opening 16 is provided, which in normal operation through an elastic membrane 7 (z. B. made of rubber) is tightly closed. The waterproofing takes place by placing a stable housing 1 made of metal or plastic by means of the clamping devices 4, 5, 6. This means that the entire apparatus is at the same time assembled. In order to prevent the diaphragm from bulging during normal pressure fluctuations in the To avoid operation, a plate 15 rests on the membrane 7 through which Spring 8 with a slight pressure that can be adjusted if necessary, the membrane 7 presses on the pad. The diameter of the plate 15 is slightly larger than that Diameter of the underlying opening 16 of the container 9 to be protected the plate 15 is a guide body 3 rigidly connected in a corresponding The upper side of the housing is drilled so that it can move easily. It is central to this a pin 2 is arranged in the housing 1, the underside of which is formed like a knife. The distance between the lower tip of the pin 2 and the membrane 7 is adjustable. Further the guide body 3 keeps one under spring tension in the normal operating state 11 stationary plunger 12 in its initial position. At the end of the through the housing wall 1 guided plunger 12 is z. B. an indicator pin 13 showing the position of the plunger 8 to the display device 14 can be recognized from the outside.

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.The pressure fuse according to the invention has the following mode of operation: Im Normal operating state .des secured device are membrane 7 and plate 15 because of the pressure by the spring 8 no or only slight movements under the , Influence of the operational pressure fluctuations: the sensitive Membrane 7 is therefore not pre-stressed or even damaged. However, step through internal gas development as a result of faulty processes in the container 9 a more or less sudden pressure increase, then the membrane 7 with plate 15 and Guide body 3 lifted. The pin 2 cuts through the membrane 7, the plunger 12 is released and, pressed by the spring 11, snaps to the left. That developed Gas or also liquid can through the torn membrane in the housing 1 and through its outlet opening 17 into the open air or via a connected, not The line designated in more detail escape or flow off into a collecting container.

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.The movement of the plunger 12 and the indicator pin 13 is also the response of the protective device can be seen from the outside. The plunger 12 can of course also actuate an electrical contact, which in turn is an optical or a acoustic signal triggers, e.g. B. in the control room. Furthermore, a electrical switching device are triggered electrically or mechanically, whereby -that endangered electrical device is de-energized. For a more detailed representation these known facilities are omitted here. The arrangement according to the invention has the further advantage that these signals or the actual shutdown process outside the device to be protected and. without its electrical facilities be triggered purely mechanically, causing faulty shutdowns under normal Operating conditions are avoided.

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.After the pressure safety device has responded and the defective one has been taken out of service As is generally the case, an examination of the occurrence of the device will first be carried out Damage and a review of the further usability must be carried out. After repairs, the pressure fuse can easily be returned to the operational state State.

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.The housing 1 is unscrewed and cleaned, the damaged membrane replaced by a new one, the housing 1 screwed on again and the plunger 12 through Tensioning the spring 11 brought into its initial state. The protective device is ready for operation again.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pressure safety device with overpressure membrane, vorzugs-, ve.ise Made of rubber or elastic plastic, for sealed, filled with insulating liquid Housings, in particular electrical apparatus, for preventing housing deformations due to the occurrence of impermissible internal overpressures at which the membrane at a certain critical overpressure is raised against a stationary pin that supports the diaphragm tears open, characterized in that the membrane (7) on the one hand through the housing (I) "the pressure safety device, on the other hand, by a pressure that can be set under the pressure the spring (8) standing plate (15) which is firmly connected to the guide body (3) is tightly pressed against an opening (16) made in the housing to be protected is and that if the set critical. Overpressure the: membrane - the plate (15) and the guide body (3) lifts, whereby the pin (2) the membrane tears open and at the same time a plunger under the pressure of the spring (11) (12) releases the reaction through its movement towards the interior of the housing the pressure fuse displays or actuates a display device.

2. Pressure protection with overpressure membrane. according to claim 1, characterized in that the outlet opening (17) of the pressure fuse housing connected to a rental or plastic pipe is in a collecting container for any insulating liquid that may be thrown out flows out.

3. Pressure safety device according to Claims 1 and 2, characterized in that the spring-loaded plunger (12) actuates an electrical contact after being triggered by the diaphragm movement, which triggers the optical or acoustic indicator signals for the fault that has occurred. Considered publications: German Patent Nos. 751067, 922 002, 950140, 961821, 1 020 106, 706 377, 748 174, 957 144; German interpretative document No. 1003 851 .: