DE3900210A1

DE3900210A1 - Container for pressure-proof encapsulation for the accommodation of data detection devices, especially for mining and other regions at risk from explosion

Info

Publication number: DE3900210A1
Application number: DE19893900210
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Huenting; Xaver Dr Ing Bonefeld; Bernd Dipl Ing Christochowitz
Original assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Current assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Priority date: 1989-01-05
Filing date: 1989-01-05
Publication date: 1990-07-12

Abstract

In a container for pressure-proof encapsulation for the accommodation of data detection devices, especially for mining and other regions at risk from explosion, according to the invention, a cylindrical housing is provided of a light construction made of a high-strength material and having at least one spherically formed closure, which has pressure-proof passages for electrical and optical signals.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für druckfeste Kapselung zur Aufnahme von Datenerfassungsgeräten, insbesondere für den Bergbau und andere explosions gefährdete Bereiche.The invention relates to a container for pressure-resistant Encapsulation to accommodate data acquisition devices, especially for mining and other explosions vulnerable areas.

Durch die beengten Raumverhältnisse und die allgegen wärtigen Gefährdungen, insbesondere im untertägigen Bergbaubetrieb ist es eine Notwendigkeit, bestimmte Überwachungsaufgaben nicht von Betriebsmitgliedern durchführen zu lassen, sondern von Beobachtungsgeräten wie Sensoren und anderen Datenerfassungsgeräten. Diese Datenerfassungsgeräte liefern ihre aufgenommenen Daten als elektrische oder optische Signale an eine Zentrale, wo sie ausgewertet werden. Diese Geräte arbeiten in der Regel im Niederspannungsbereich. Trotzdem besteht die Gefahr, daß durch sie Funken erzeugt werden, die zur Explosion von gerade im Untertagebergbau vorhandenen zündfähigen Gasgemischen führen können. Daher müssen die Datenerfassungsgeräte gekapselt, d. h. in einem geeigne ten Gehäuse untergebracht sein. Als Kapselung eignet sich im vorliegenden Fall die sogenannte druckfeste Kapselung. Sie besteht in einem allseitig geschlossenen Gehäuse, das zwar nicht gasdicht, aber druckfest ist. Es hält eine in seinem Inneren etwa auftretende Explosion aus. Außerdem wird an Flanschen und Stopf büchsen sowie an den Anlageflächen der Gehäusedeckel durch ausreichende Breite dieser Flächen und durch enge Bemessung des Luftspaltes (höchstens 0,5 mm) dafür ge sorgt, daß eine Explosionsflamme nicht durchschlagen kann, die Gase sich vielmehr auf ihrem Weg nach außen genügend abkühlen. Darüber hinaus müssen druckfeste Gehäuse auch Partikelzünd-durchschlagsicher sein, d. h. es muß nach einem Kurzschluß im Gehäuse unmöglich sein, daß glühende Metallteilchen durch einen Spalt getrieben werden und außerhalb des Gehäuses ein etwa vorhandenes Schlagwettergemisch entzünden.Due to the cramped space and the ubiquitous current hazards, especially in the underground Mining operation it is a need to certain Monitoring tasks not by company members to be carried out, but by observation devices like sensors and other data acquisition devices. These Data acquisition devices deliver their recorded data as electrical or optical signals to a control center, where they are evaluated. These devices work in usually in the low voltage range. Still exists the danger that they will produce sparks for the explosion of existing ones in underground mining can lead to ignitable gas mixtures. Therefore, the Encapsulated data acquisition devices, d. H. in a suitable housing. Suitable as an encapsulation the so-called flameproof in the present case Encapsulation. It consists in a closed on all sides Housing that is not gas-tight, but is pressure-resistant. It holds something that occurs within it Explosion off. In addition, flanges and darning bushings and on the contact surfaces of the housing cover by sufficient width of these areas and by narrow Dimensioning of the air gap (maximum 0.5 mm) for this ensures that an explosion flame does not penetrate can, the gases are rather on their way out cool down sufficiently. They must also be pressure-resistant Housing must also be resistant to particle ignition, i.e. H. after a short circuit in the housing, it must be impossible that glowing metal particles are driven through a gap and an existing one outside the housing Ignite firedamp mixture.

Diese Gehäuse druckfester Kapselung waren bisher durch die extremen Anforderungen des Bergbaus bedingt robust aus dickwandigen gegossenen bzw. geschmiedeten Teilen aufgebaut und dementsprechend schwer und unhandlich. Darüber hinaus gab es keine geeigneten Gehäuse für optische Überwachungsaufgaben ausgelegte Geräte, wie z. B. Videokameras.These enclosures were flameproof until now the extreme demands of mining require robustness from thick-walled cast or forged parts built and accordingly heavy and unwieldy. In addition, there was no suitable housing for devices designed for optical surveillance, such as e.g. B. video cameras.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sein Gewicht reduziert ist und er zur Aufnahme der verschiedensten Datenerfassungsgeräte, insbesondere solcher optischer Art geeignet ist.The invention is therefore based on the object To design containers of the type mentioned at the beginning that his weight is reduced and he is ready for admission of various data acquisition devices, in particular such an optical type is suitable.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the aid of the features of the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Durch die Verwendung besonders hochfesten Materials für das Gehäuse und die kugelähnliche Ausbildung mindestens einer der Abschlußkappen an den offenen Stirnseiten des Gehäusezylinders können minimale Wandstärken des Gehäuses erreicht werden, was einerseits den Vorteil eines geringeren Gewichts und andererseits trotzdem eine ausreichende Festigkeit gegen innere und äußere Belastungen mit sich bringt.By using particularly high-strength material for the housing and the ball-like formation at least one of the end caps on the open ends of the Housing cylinders can have minimal wall thicknesses Housing can be achieved, which on the one hand has the advantage a lighter weight and yet still sufficient strength against internal and external Brings burdens.

Darüber hinaus ist der Behälter zur Aufnahme ver schiedenster Datenerfassungsgeräte geeignet, da im Ge häuse druckfeste Durchführungen für elektrische und/ oder optische Signale vorgesehen sind. Es können somit Gassensoren, Temperaturfühler und ähnliches, aber auch so empfindliche Geräte wie Videokameras sicher aufge nommen werden.In addition, the container for holding ver A wide variety of data acquisition devices are suitable, as in Ge housing flameproof bushings for electrical and / or optical signals are provided. So it can Gas sensors, temperature sensors and the like, but also sensitive devices such as video cameras are safely opened be taken.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 2 gegeben. Dieser Behälter ist für die Aufnahme einer Videokamera zur optischen Beobachtung bestimmter Betriebsabläufe und -punkte gedacht. Zu diesem Zweck ist eine Stirnseite des Gehäuses mit einem druckfesten Glas verschlossen, welches über eine Schraub- bzw. Schraubflanschverbin dung am Gehäuse befestigt ist. Durch dieses Glas em pfängt die Videokamera optische Signale von außen, die z. B. in elektrische Signale umgewandelt werden können und über elektrische Leitungen über die druckfesten Durchführungen im Gehäuse zur Zentrale weitergeleitet werden.A preferred embodiment of the invention is by given the features of claim 2. This container is for recording a video camera for optical Observation of certain operational processes and points thought. For this purpose, one end of the Housing sealed with a pressure-resistant glass, which via a screw or screw flange connection is attached to the housing. Through this glass em the video camera captures optical signals from outside that e.g. B. can be converted into electrical signals and via electrical lines over the pressure-resistant Bushings in the housing forwarded to the control center will.

Ebenso ist es aber möglich, die optischen Signale direkt zu beobachten. Das geschieht über eine mit einem druckfesten Glas verschlossene Öffnung im sphärischen Abschluß des Gehäuses, der dem vorderen druckfesten Glas gegenüberliegt (Anspruch 4).However, it is also possible to use the optical signals to watch directly. That happens through one with one flameproof glass closed opening in spherical Completion of the housing, the front flameproof Glass is opposite (claim 4).

Der Anspruch 3 gibt eine alternative Ausführungsform der Erfindung an, bei der der Gehäusezylinder beidseitig von je einem sphärischen Abschluß verschlossen ist. Dieser Behälter ist z. B. für Temperaturfühler oder Gassensoren gedacht. Die empfangenen Signale werden endweder über elektrische Leitungen über die im Gehäuse vorgesehenen druckfesten Durchführungen zur Zentrale geleitet, oder aber in Kombination mit dem Merkmal des Anspruchs 4 zuvor in optische Signale umgewandelt und über Lichtleiter, die an der durch das druckfeste Glas verschlossenen Öffnung in einem der sphärischen Ab schlüsse angeschlossen sind. Ebenso können natürlich auch die optischen Signale der Videokamera über diese optisch durchlässige Durchführung und Lichtleiterkabel zu einer Beobachtungsstation weitergeleitet werden.The claim 3 gives an alternative embodiment of the Invention in which the housing cylinder on both sides is closed by a spherical closure. This container is e.g. B. for temperature sensors or Gas sensors thought. The signals received are neither via electrical cables via those in the housing provided pressure-resistant bushings to the headquarters headed, or in combination with the characteristic of Claim 4 previously converted into optical signals and via light guide, which is attached to the through the pressure-resistant glass closed opening in one of the spherical ab conclusions are connected. Likewise, of course also the optical signals of the video camera via this optically transparent feedthrough and fiber optic cable be forwarded to an observation station.

Zur bequemen Handhabung des Behälters und zur Bedienung der darin befindlichen Geräte sieht der Anspruch 5 vor, daß Halteelemente und Bedienungselemente außen am Gehäuse in ergonomischer Anordnung vorgesehen sind. Die Halteelemente bestehen nach Anspruch 6 aus ergonomisch geformten Handgriffen und einem Adapter für ein Stativ. So kann der Behälter von der Bedienungs person selbst im Beobachtungsgebiet bequem gehandhabt werden. Er kann aber auch stationär auf einem Stativ im für Bedienungspersonen zu unwegsamen oder zu gefähr lichen Bereich betrieben werden.For convenient handling of the container and for operation of the devices located therein, claim 5 provides that holding elements and controls on the outside Housing in an ergonomic arrangement are provided. The holding elements consist of claim 6 ergonomically shaped handles and an adapter for a tripod. So the container can be operated by the operator person comfortably handled even in the observation area will. But it can also be stationary on a tripod im too impassable or too dangerous for operators operating area.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.The invention is described below with reference to drawings shown and explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Behälter im Längs schnitt mit eingesetzter Videokamera, FIG. 1 a container according to the invention in longitudinal section with inserted video camera

Fig. 2 Behälter im Längsschnitt in gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 90 Grad gedrehter Position und Fig. 2 container in longitudinal section in the position in Fig. 1 rotated by 90 degrees and

Fig. 3 Behälter in Vorderansicht. Fig. 3 container in front view.

In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Behälter all gemein mit dem Bezugszeichen (1) versehen. Er besteht aus einem beidseitig offenen dünnwandigen Zylinder (2) aus einem hochfesten Material, der einseitig von einer sphärischen Abschlußkappe (3) und auf der anderen Seite von einem druckfesten Glas (4) verschlossen ist. Das druckfeste Glas (4) ist von einem Ringflansch (5) eingeschlossen, der bei (6) mit Hilfe von nicht darge stellten Schrauben an der offenen Gehäusestirnseite befestigt ist. Wie sich insbesondere aus der Fig. 3 ergibt, sind am äußeren Umfang des Zylinders (2) in ergonomischer Weise Halteelemente (7 und 8) sowie ein Bedienungselement (9) für ein im Behälter (1) aufge nommenes Datenerfassungsgerät (10) angeordnet. Das Datenerfassungsgerät (10) ist im vorliegenen Fall eine Videokamera, welche auf einer an der Gehäuseinnenwand befestigten Trägerplatte (11) justiert ist. Die Halte elemente (7) sind ergonomisch geformte Handgriffe und das Halteelement (8) ist ein Adapter für ein Stativ. Das Bedienungselement (9) ist im vorliegenen Fall zum Auslösen und Einstellen der Videokamera (10) gedacht. Seitlich am Gehäuse ist eine druckfeste Durchführung (12) für den Anschluß elektrischer bzw. optischer Leiter angeordnet. In den Fig. 1 und 3 ist zusätzlich eine durch ein druckfestes Glas (13) verschlossene Öffnung (14) dargestellt, die sich in der sphärischen Abschluß kappe (3) befindet. Die Öffnung (14) fluchtet mit dem Sucher (15) der Videokamera (10). Die Kamera (10) kann nun entweder von einer Bedienungsperson direkt am Beobachtungsort betrieben werden. Hierzu ergreift die Bedienungsperson die beiden sich gegenüberliegenden Handgriffe (7), wobei der eine der Handgriffe (7) in der Nachbarschaft des Bedienungselementes (9) angeordnet ist, derart, daß, z. B. der Daumen der Bedienungsperson das Bedienungselement (9) bequem erreicht.In the drawing, the container according to the invention is generally provided with the reference symbol ( 1 ). It consists of a thin-walled cylinder ( 2 ), open on both sides, made of a high-strength material, which is closed on one side by a spherical end cap ( 3 ) and on the other side by a pressure-resistant glass ( 4 ). The pressure-resistant glass ( 4 ) is enclosed by an annular flange ( 5 ), which is attached to ( 6 ) with the help of screws not shown on the open housing end. As appears particularly from Fig. 3, are arranged on the outer periphery of the cylinder (2) in an ergonomic way, holding elements (7 and 8) and an operating element (9) for a set in the container (1) exempt data acquisition device (10). In the present case, the data acquisition device ( 10 ) is a video camera, which is adjusted on a carrier plate ( 11 ) attached to the inner wall of the housing. The holding elements ( 7 ) are ergonomically shaped handles and the holding element ( 8 ) is an adapter for a tripod. The control element ( 9 ) is intended in the present case for triggering and setting the video camera ( 10 ). A pressure-resistant bushing ( 12 ) for connecting electrical or optical conductors is arranged on the side of the housing. In Figs. 1 and 3 closed by a pressure-proof glass (13) opening (14) is illustrated in addition, the cap in the spherical termination is (3). The opening ( 14 ) is aligned with the viewfinder ( 15 ) of the video camera ( 10 ). The camera ( 10 ) can now either be operated by an operator directly at the observation site. For this purpose, the operator grips the two opposite handles ( 7 ), one of the handles ( 7 ) being arranged in the vicinity of the operating element ( 9 ) in such a way that, for. B. the operator's thumb comfortably reaches the control element ( 9 ).

Der Behälter (1) kann jedoch auch auf einem Stativ, welches in den Adapter (8) eingeschraubt wird, an einer für Bedienungspersonen normalerweise unzugänglichen und gefährlichen Stelle aufgestellt werden. Die von der Videokamera empfangenen optischen Signale können dann z. B. über Lichtleitkabel, die an die Durchführung (12) oder die Durchführung (14) angeschlossen sind, zu einer entfernten Beobachtungsstation geleitet werden. Die empfangenen optischen Signale können jedoch auch in elektrische Signale umgewandelt werden und dann über die Durchführung (12) mit Hilfe von elektrischen Leitern zur Station übermittelt werden.The container ( 1 ) can, however, also be placed on a tripod which is screwed into the adapter ( 8 ) at a location which is normally inaccessible and dangerous for operators. The optical signals received by the video camera can then, for. B. via fiber optic cables connected to the bushing ( 12 ) or bushing ( 14 ) to a remote observation station. However, the optical signals received can also be converted into electrical signals and then transmitted to the station via the feedthrough ( 12 ) with the aid of electrical conductors.

Claims

1. container for flameproof encapsulation for the acquisition of data acquisition devices, in particular for mining and other potentially explosive areas, characterized by a cylindrical housing ( 2 ) in lightweight construction made of high-strength material with at least one spherically shaped end ( 3 ), which has pressure-resistant Passages for electrical and optical signals.

2. Container according to claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) on one end of a spherical end ( 3 ) and on the opposite side of a pressure-resistant glass ( 4 ) is closed, which with the aid of a screw connection ( 6 ) is attached to the housing ( 2 ).

3. Container according to claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) is closed on one end by a spherical end ( 3 ) and on the opposite side by a second spherical end, which with the aid of a screw connection ( 6 ) is attached to the housing ( 2 ).

4. Container according to claim 1 and one of claims 2 or 3, characterized in that in one of the spherical endings ( 3 ) through a pressure-resistant glass ( 13 ) ver closed opening ( 14 ) is provided.

5. Container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outside of the housing ( 2 ) holding elements ( 7 , 8 ) and operating elements ( 9 ) for the in the housing ( 2 ) angeord Neten devices ( 10 ) provided in an ergonomic arrangement are.

6. Container according to claim 5, characterized in that the holding elements made of hand grips ( 7 ) and an adapter ( 8 ) for a tripod.