CN107006133A - 壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气/电子设备、例如光源、接线盒、控制设备、切换分配设备等的壳体，包括至少一个朝向外部环境的侧面。为了以下述方式改进这种壳体，以相对较小的材料厚度给出了足够的壳体强度并且同时不需要用于冷却的附加措施，多个碰撞缓冲件至少从侧面突出地布置在所述侧面上。

Description

壳体
技术领域
本发明涉及一种电气/电子设备的壳体。这种设备例如是光源、接线盒、控制设备、切换分配设备等。
相应的设备还可以用在有爆炸危险的区域中。这种壳体具有至少一个朝向外部环境的侧面。
背景技术
如已经描述的那样，这种壳体可以应用在有爆炸危险的区域中，并且必要时应该还能经受住来自外部的碰撞。为了能测试这种壳体的相应的耐冲击性，根据IEC 60079针对相应的碰撞试验给出了预先给定的测试条件，其中例如碰撞能量以4J、7J、20J等的数量级施加用于检测壳体的稳定性。此外为了确保壳体的足够的耐冲击性，该壳体由相应的材料、例如铝、聚酯(必要时还可以用玻璃纤维加强)、聚酰胺等制成。在此，通常需要确定的材料厚度，以便经受住碰撞试验。
在预先已知的壳体中不利的是，必须使用相应的材料厚度，这种材料厚度使得壳体更为昂贵且更重。此外由于相应的材料厚度，使得难以排出在壳体内部产生的热量，从而需要附加的或尺寸足够的冷却装置。
发明内容
本发明的目的是，以下述方式改进开头所述类型的壳体，以相对较小的材料厚度给出了足够的壳体强度并且同时不需要用于冷却的附加措施。
所述目的通过权利要求1的特征来实现。特别是本发明的特征在于，多个碰撞缓冲件从侧面突出地布置在所述侧面上。在相应的击打时或还在所描述的碰撞试验时，撞击到一个或多个这种碰撞缓冲件上。碰撞缓冲件从侧面突出并且吸收大部分相应的碰撞能量。由此大大降低了将碰撞能量直接传递到壳体的相应的侧面上或传递到壳体内部的电气/电子设备上。
以这种方式避免了对壳体或布置在其中的部件的相应损害。
根据本发明的碰撞缓冲件此外具有下述优点：该碰撞缓冲件在较低的环境温度时也能使用。否则的话，特别是塑料材料——其在较低的温度时可能更为易碎——必须相应地利用较大的材料厚度或者在壳体内部利用附加的加强器件构成。
总之根据本发明得出了简单且廉价的措施，该措施与温度无关地在降低相应的壳体的壁厚度的同时确保了相应的壳体的耐冲击性。
为了能使相应的侧面在其整个延展长度上利用碰撞缓冲件进行保护，所述碰撞缓冲件可以肋状地或片状地构成。同样可以考虑，每个碰撞缓冲件设计成单个元件，并且多个碰撞缓冲件例如在侧面上成行和/或列地布置。
此外通过使用相应的肋状的或片状的碰撞缓冲件，针对壳体且尤其相应的壁面或者说侧面获得了提高的强度，从而必要时可以进一步降低该壁或者说壳体的材料厚度。在一种简单的实施例中，碰撞缓冲件可以分别具有相同的横截面。可设想的横截面例如是锐角三角形、矩形、截锥形横截面等。相应的壳体还可以并排布置，其中在与其它壳体的侧面接触的侧面上不必布置相应的碰撞缓冲件。然而，所述碰撞缓冲件此外可以从所有侧面且特别是还在这种侧面之间的连接边棱的区域中突出。碰撞缓冲件还可以布置在壳体的盖上。
根据需要，碰撞缓冲件还可以具有不同的横截面形状、不同的厚度、不同的长度、不同的密度、不同的取向和/或形状。特别是在连接边棱的区域中下述情况被证明是有利的：这种碰撞缓冲件的布置密度在这个区域中被提高。下述情况同样可以是有利的：例如在对应于外部环境的特定侧面上与在其它侧面上相比预计更加可能碰撞，例如利用较大的厚度和/或较大的长度和/或较大的密度布置碰撞缓冲件。
此外通常下述情况被证明是有利的：这种碰撞缓冲件垂直于相应的侧面突出。由此，相应地由外部环境吸收的碰撞能量有利地传导到壳体上并且必要时还分配到相邻的碰撞缓冲件上。
在壳体的确定的布置时或者还为了相应地吸收碰撞能量，此外下述情况可以认为是有利的：相应的碰撞缓冲件倾斜于外侧面的平面延伸。这就是说，相应的碰撞缓冲件以确定的斜度相对于侧面布置。此外可以考虑，碰撞缓冲件具有额定断裂位置，从而在相应的高碰撞能量时碰撞缓冲件弯曲或者甚至折断。
通过使用碰撞缓冲件，针对壳体能实现较小的壁厚度，从而能相对于外部环境实现更好的散热。此外为了改进这种散热，下述情况可以被认为是有利的：必要时所述碰撞缓冲件可以用作冷却元件。这就是说，通过碰撞缓冲件增大了壳体表面，并且整个扩大的表面可以用于向外部环境散热。在此不需要附加地布置冷却装置。为了能相应地用作冷却元件，此外在这方面下述情况被证明是有利的：所述碰撞缓冲件由具有足够的热传导率的材料来制造。
不仅为了这种提高的热传导率，而且为了使碰撞缓冲件改进地匹配于碰撞，此外下述情况可以被证明为有利的：所述碰撞缓冲件由与壳体不同的材料制成。在这方面同样存在下述可能性，仅一些碰撞缓冲件或例如配属于该侧面的碰撞缓冲件由确定的材料制成，该材料例如与壳体材料不同并且必要时还与在其它侧面上的碰撞缓冲件的材料不同。还能以下述方式选择所述材料，碰撞缓冲件用于吸收碰撞能量、特别是在冲击试验/碰撞试验时是柔性的。
为了必要时在碰撞缓冲件折断时替换碰撞缓冲件，或者为了布置具有其它长度、其它厚度、其它横截面、由其它材料制成碰撞缓冲件等，此外下述情况可以证明为有利的：相应的碰撞缓冲件以能松脱的方式固定在壳体侧面上。由此能简单地固定和更换碰撞缓冲件。
此外另一方面为了简化壳体制造下述情况是有利的：所述碰撞缓冲件与壳体一体制造。
为了在侧面的区域中或针对整个侧面等必要时能更换整组的碰撞缓冲件，此外下述情况可能是有利的：所述碰撞缓冲件能成组地被操作且能安装在侧面上。以这种方式例如不必安装或松脱单个碰撞缓冲件，而是成组地实现这一点。
特别是在有爆炸危险的区域中，这种碰撞缓冲件可以避免对壳体的损害，从而根据本发明的壳体特别是还可以设计成防爆壳体。
在本发明的一种有利的改进方案中，碰撞缓冲件在自由端部上可以具有削平部和/或倒圆部。这就是说，相应的碰撞缓冲件尖端具有斜面或倒圆部，其防止了，垂直于壳体的击打将力在可能的情况下直接传递到壳体上或者使碰撞缓冲件过载。通过所述斜面或者说倒圆部防止了在碰撞缓冲件的载荷作用集中，进行撞击的体部被强制滑动。由此使得所述力在相邻的碰撞缓冲件之间进行分配，因为例如该力还被引入到相邻的碰撞缓冲件上。有利地，在削平部和壳体的侧面之间相应的角可以大于0°且小于90°。特别优选地，所述角可以大于10°且小于80°，且还优选大于20°且小于70°。同样适合地，削平部相对于碰撞缓冲件的纵轴线的角在其直线形实施方式中不等于90°。
附图说明
下面借助在示意图中所附的图示详细阐述本发明的有利的实施例。其中示出了：
图1示出了根据本发明的壳体与试验装置的俯视图；
图2示出了具有碰撞缓冲件的不同布置结构的另一个壳体的俯视图；
图3示出了图1中的局部“X”的放大图；和
图4至图12示出了碰撞缓冲件的各种实施例。
具体实施方式
图1示出了具有多个碰撞缓冲件4的壳体1的实施例的俯视图。壳体1具有大致矩形的横截面，其带有在相应的侧面3之间的倒圆连接边棱19。在侧面上布置朝向外部环境2突出的碰撞缓冲件4。该碰撞缓冲件具有大致三角形横截面、特别是锐角三角形。碰撞缓冲件4在所有侧面围绕壳体1沿着相应的侧面3垂直于附图平面延伸。相应的碰撞缓冲件4同样可以布置在壳体1的上侧和/或下侧上。在相应的侧面上——其配属于其它相邻的壳体并且与其接触或安装在固定面上——缺少相应的碰撞缓冲件。在根据图1的实施例中，相应的碰撞缓冲件4垂直于侧面3的平面22延伸。碰撞缓冲件4以间距25布置，该间距小于试验装置23的试验元件24的相应的宽度，试验元件例如是具有例如25mm直径的击打球。这种试验装置23用于实施碰撞试验。
相应的碰撞缓冲件4同时用作冷却元件并且安装在侧面3上。这种安装能以可松脱的方式实现，从而每个碰撞缓冲件能被移除且能通过另一个替代。在另一个实施例中，碰撞缓冲件可以与壳体1一体构成。碰撞缓冲件的材料可以与壳体的材料不同，以便形成例如特别是在低温、相应的柔性方面具有改善的温度耐受性的碰撞缓冲件用于吸收碰撞能量等。
在根据图1示出的实施例中，碰撞缓冲件基本上肋状地或片状地布置并且沿着整个侧面3延伸。
在其它实施例中，相应的碰撞缓冲件4可以利用不同的形状、不同的横截面、不同的取向、不同的密度、不同的长度等布置。在示出的实施例中，所有碰撞缓冲件基本上具有相同的横截面并且相对于侧面3具有相同的高度。此外，碰撞缓冲件布置的密度基本上恒定。
在图2中示出了碰撞缓冲件4在侧面3上的不同布置。在上部区域中，两个肋状的碰撞缓冲件4延伸过侧面3的整个宽度。在下部右侧部分中，至少两个肋状的碰撞缓冲件垂直于前面所述的碰撞缓冲件延伸，其中可能存在其它这种类型的碰撞缓冲件。
在图2的其余部分中示出了各个不同的碰撞缓冲件，其布置在行17和列18中。
可以设想，碰撞缓冲件的所有在图2中示出的布置存在于相应的侧面3上。然而通常优选一种布置，因为其能更简单地制造。
在随后的附图中示出了碰撞缓冲件的不同的实施例，其中图3尤其示出了图1中的局部“X”的放大图。
根据图3，碰撞缓冲件具有锐角三角形横截面。相应的三角形的基底用于固定在壳体的侧面3上。这种固定能以松脱的方式实现，或碰撞缓冲件4能与壳体1一体制造。
在碰撞缓冲件的所示出的实施例中，该碰撞缓冲件在自由端部上具有削平部26。该削平部还可以设计成倒圆部。通过该削平部或倒圆部防止了，在垂直于壳体击打时，力直接传递到壳体上或者碰撞缓冲件被过载。通过削平部或者说倒圆部，防止了碰撞缓冲件的载荷作用集中，并且相应地进行撞击的体部被强制朝向相邻的碰撞缓冲件滑动。这就是说，相应的力在相邻的碰撞缓冲件之间进行分散。类似地，碰撞缓冲件的其余实施例还可以根据其它附图具有这种削平部或倒圆部。
此外，在图3中示出了在削平部26和壳体的所属的侧面3之间的角27。该角大于0°且小于90°、优选大于10°且小于80°、尤其优选大于20°且小于70°。削平部的角同样可以相对于碰撞缓冲件的纵轴线28来确定，其中该角度在这种情况下不等于90°。
在随后的图4至图12中示出了不同的横截面形状、不同的取向或者在相邻的碰撞缓冲件之间的关联。
图4的碰撞缓冲件5具有箭头形的横截面，其带有上部尖端。碰撞缓冲件5的相应的厚度20除了尖端基本上恒定。这种碰撞缓冲件同样可以肋状地或片状地布置在壳体1的整个外侧上，例如参见图2。根据要求，碰撞缓冲件5还能以不同的厚度20插入，其中上述情况还类似地适用于碰撞缓冲件的其余形状。
在这此应再次注意，碰撞缓冲件5通常可以布置在壳体的所有自由外侧面上或者说布置在相应的侧面上。与相邻的壳体接触的侧面可以不具有相应的碰撞缓冲件。同样存在下述可能性：能装配到这种壳体上的盖至少在其上侧上还具有相应的碰撞缓冲件。如果盖利用相应的侧面沿壳体的侧面延伸，则还可以在盖的这个侧面上布置相应的碰撞缓冲件5。
在图5中，碰撞缓冲件6具有基本上矩形的横截面，并且延伸过长度21。相应的碰撞缓冲件同样可以以不同的长度布置在侧面3上。上述情况又适用于碰撞缓冲件的所有不同的形状。
此外在一种实施例中，不同形状的碰撞缓冲件可以布置在外侧面上或者布置在壳体的外侧面上的确定的区域中。
根据图6的碰撞缓冲件7具有三角形尖端，其从球形帽延伸出。该球形帽接触侧面。
根据图7的碰撞缓冲件8与根据图6的不同之处在于下部半圆形的横截面，在其上布置相应的尖端。
根据图8的碰撞缓冲件9和16类似于根据图3的碰撞缓冲件4构成，然而其中所述碰撞缓冲件彼此连接。这种连接可以在壳体1的外侧面3上的所有碰撞缓冲件之间存在，或者例如特别是在碰撞缓冲件位于连接边棱19的区域时，参见图1。
同样，根据图8的碰撞缓冲件9和16能以不同的横截面、不同的厚度、不同的长度等构成。
在图9中示出了两个具有不同的高度的碰撞缓冲件10和11。这两个碰撞缓冲件可以相应地布置在壳体1的侧面3上。
类似地，根据图10的碰撞缓冲件12、13还能以横截面的不同厚度布置，其中较厚的碰撞缓冲件13例如可以布置在连接边棱19的区域中，参见图1。如已经描述的那样，所有碰撞缓冲件还能以不同的高度构成，这一点关于图10同样适用。
图11示出了具有直角三角形横截面的碰撞缓冲件14，并且图12示出了相对于外侧面3的平面22倾斜于侧面延伸的碰撞缓冲件15。
所示出的实施例仅是示例性的，其中已经描述的类型的碰撞缓冲件的其它横截面形状和/或组合也是可行的。
碰撞缓冲件可以由较为稳固的材料或还可以由柔性材料制成。例如碰撞缓冲件可以具有额定断裂位置，从而在确定的碰撞能量时折断碰撞缓冲件。类似地，可以实现碰撞缓冲件或成组的碰撞缓冲件的柔性变形。
如上面已经进一步描述的那样，每个碰撞缓冲件能以可松脱的方式固定在壳体1的侧面3上。上述情况还类似地适用于成组的碰撞缓冲件，从而所述碰撞缓冲件能成组地被操作并且能被安装在侧面上。
特别是，根据本申请的所有示出的和其它可能的碰撞缓冲件还可以用于防爆壳体1和/或用于冷却壳体。
尽管在前文中总是采用“壳体”，但这种壳体不必完全封闭。例如“壳体”还可以是其它壳体的盖或者壳体的一部分，在其上放置这种盖。当然相应的碰撞缓冲件可以安装到这种壳体的所有部件上、即盖上。这种壳体还可以是子壳体，盖、保护盆等，其中相应的电气或电子设备例如是切换分配设备、控制设备、接线盒、光源等。根据本发明的碰撞缓冲件没有对壳体的保护形式产生直接影响，从而该碰撞缓冲件基本上能与保护形式无关地用于所有防爆壳体，参见例如ex-i、ex-e、ex-d等。

Claims (20)

1.一种电气/电子设备，例如光源、接线盒、控制设备、切换分配设备等的壳体(1)，包括至少一个朝向外部环境(2)的侧面(3)，其特征在于，多个碰撞缓冲件(4至16)至少从侧面(3)突出地布置在所述侧面上。
2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)构造为肋状或片状。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)在侧面(3)上成行和/或成列地布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)分别具有相同的横截面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)至少从所有的侧面(3)突出，且特别是在侧面(3)之间的连接边棱突出。
6.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)以不同的横截面和/或厚度(20)和/或长度(21)和/或密度和/或取向和/或形状布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)基本上垂直于侧面(3)突出。
8.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)倾斜于侧面(3)的平面(22)延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)具有额定断裂位置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)用作冷却元件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)由与壳体(1)不同的材料制成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)特别是在冲击试验时是柔性的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)以能松脱的方式固定在侧面(3)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)与壳体(1)一体制造。
15.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)能被成组地操作并能安置在侧面(3)上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述壳体(1)设计成防爆壳体。
17.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4至16)在其自由端部具有削平部和/或倒圆部(26)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，在按照相应的规则对壳体进行冲击试验时，下落测试锤从预先给定的下落高度以确定的负荷能量、例如4J、7J、26J等撞到壳体上。
19.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，削平部(26)相对于壳体(1)的侧面(3)具有大于0°且小于90°、特别是大于10°且小于89°、还特别是大于20°且小于70°的角(27)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其特征在于，所述碰撞缓冲件(4)以小于试验元件(24)的相应宽度的间距(25)布置。
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