Spezialgehäuse und Schaltschränke: Abdichten bis zu 100bar

Die Gehäuse in der Lebensmittel- und Pharmaanlagentechnik müssen deshalb dicht gegenüber Hochdruckreinigern sein. Dies gilt vor allem dann, wenn sie in oder in der Nähe der Anlage platziert sind. Der Grad des Widerstandes eines Gehäuses gegen das Eindringen von Stäuben und von Wasser wird nach DIN/VDE 0470 und DIN 40050 in Schutzarten klassifiziert. Die höchste Schutzart gegen Strahlwasserbelastung ist nach dieser Norm IP69K. Bei den Schutzartprüfungen wird ein Wasserstrahl von 80 oder 100bar Überdruck als Belastung aufgebracht. Waren in der Vergangenheit hauptsächlich mittlere und kleine Gehäuseabmessungen durch die nachfolgend beschriebenen Verfahren \’dicht\‘, so lassen sich mit der neuen Baureihe IP-Safetyline Lösungen auf alle Gehäuse- und Schaltschrankgrößen anwenden. Dichtes Edelstahlgehäuse Die Messerkantenabdichtung mit Spalt (Bild1) ist derzeit die gebräuchlichste Schaltschrankabdichtung. Sie führt bei wenig aufzuwendenden Dichtkräften zu dem gewünschten Maß an Flächenpressung. Die zur Abdichtung über die Messerkante notwendige Flächenpressung muss theoretisch gleich der abzudichtenden Differenzdruckbelastung sein. Zusätzlich zu diesem Wert müssen weitere Sicherheiten eingebaut werden, da die Druck­belastung Schwingungen hervorrufen kann, die auf der Gehäuseseite zeitliche Verringerungen der Flächenpressung zur Folge haben. Außerdem haben die Gehäuseteile und die Dichtungen Fertigungstoleranzen, die zu Unterschieden in der Flächenpressung führen. Darüber hinaus verbiegen sich die Gehäuseteile aufgrund der Dichtkräfte. Für eine sichere IP66-Schutzart ist daher konstruktiv die 3- bis 5fache Flächenpressung zur Abdichtung vorzusehen. Betrachtet man einen Wasserstrahl auf seinem Weg bis zur Abdichtungsstelle des Gehäuses, so ergibt sich bei den meisten Konstruktionen folgendes Bild: Der Druckwasserstrahl wird häufig exakt dahin geleitet, wo er im Sinne einer guten Abdichtung nicht hin darf und nicht hin soll. Ein so dimensioniertes Gehäuse kann daher mit Strahlwasser nicht wesentlich über 1bar Wasserdruck belastet werden, ganz gewiss nicht mit 100bar und höher. Die dazu unter Beibehaltung des Konstruktionsprinzips notwendige Erhöhung von Flächenpressung und Dichtkraft auf das 100fache kann mit einem Feinblechgehäuse wirtschaftlich nicht erbracht werden. Dicht bis IP 69K Zwei Konstruktionsprinzipien haben sich in der letzten Zeit etabliert, nach denen Schaltschränke aus Feinblech mit vertretbarem Aufwand in derart hohen Schutzarten gebaut werden können. Im ersten Fall bleibt die IP66-Dichtung erhalten und die Paneelkantung wird soweit verlängert, dass der Spalt zwischen Paneel und Korpus bis auf Fertigungstoleranzen geschlossen ist (Bild 4). Hierdurch wird das Strahlwasser vor der Dichtung abgelenkt. Zwar wird die Dichtung bei Strahlwasserbelastung noch nass, das Wasser hat jedoch keine Energie mehr, um die Flächenpressung zu überwinden. Ein VDE-Testat und ein Praxis-Feldtest mit mittlerweile über 1.000 Gehäusen ergaben bei dieser Konstruktion die Schutzart IP69K (100bar, 80°C). Diese Variante ist allerdings ausschließlich für Edelstahlgehäuse einsetzbar, da die hohe Flächenpressung zwischen Paneelkante und Korpus eine Lackschicht zerstören würde. Daneben ist sie sehr reinigungsfreundlich, da das traditionelle Schmutznest zwischen Korpus und Tür beseitigt ist. Eine zweite Variante besteht darin, dass sowohl IP66-Dichtung als auch Paneelkantung erhalten bleiben. Zur Abwendung des hohen Staudruckes von der Dichtung wird die korpusseitige Dichtkante mit einer Abreißkante versehen, wodurch der harte Strahl sicher von der Stelle der Abdichtung ferngehalten wird. Beide Varianten lassen sich auch kombinieren (Bild 3). Um die Dichtkräfte bei Gehäusen unterschiedlichster Größen und Bauart weiter zu verbessern, hat Steeldesign das Zusammenspiel beider Verfahren optimiert. Mit der neuen Baureihe: IP-Safetyline stehen nun Gehäuselösungen zur Verfügung, die sämtliche Größenanforderungen abdecken. HMI 2008: Halle 6, Stand J17