CN108291824B - 用于发送和接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发送和/或接收电磁辐射用的器件(2、2a、2b)的防爆的壳体。所述壳体包括壳体体部(1)，所述壳体体部设立成用于容纳这样的发送和/或接收器件(2、2a、2b)，以及所述壳体包括窗元件(5)，所述窗元件带有面向壳体内部的第一侧(7)和对置的背离所述壳体内部的第二侧(6)，所述窗元件(5)对于电磁辐射是可透过的。所述壳体体部(1)在所述窗元件(5)的第二侧(6)上具有卷边(11)，所述卷边将窗元件(5)朝构造在壳体内部中的支座(13)的方向挤压，因此所述壳体构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。

Description

用于发送和接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体

技术领域

本发明涉及一种用于发送和/或接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体，其包括壳体体部，所述壳体体部设立成用于容纳这样的发送和/或接收器件，以及包括窗元件，所述窗元件带有面向壳体内部的第一侧和对置的背离所述壳体内部的第二侧，其中，所述窗元件对于电磁辐射是可透过的。

背景技术

在测量技术中、尤其在安全技术中(例如在探测危险特征参量如有毒气体、可燃气体以及电磁辐射、火焰和火花时)，将电子检测仪器(例如火灾报警器如火焰报警器、火花报警器、气体报警器和其它仪器)使用在存在爆炸危险的地点和周围环境处。

用于这样的周围环境和地点(在这里会出现爆炸性的气体或灰尘)的实例是磨坊、面粉仓、化学设备、贮油库、矿山、精炼厂、油平台、钻井和油船、喷漆室、气体压缩机站、木料处理工厂、造纸厂和净化设备。

可使用在爆炸危险区域中的电子检测仪器必须满足特别的安全要求。所述安全要求的目标是：要么排除可能会触发爆炸的火源、要么防止在仪器壳体的被封闭容积内部中出现的爆炸对周围环境的影响。

所述目标能够以不同类型实现，这些类型在相应的欧洲和国际标准中被称为防火类型。

针对避免火源的要求示例性地通过标准IEC60079-11和EN60079-11给出。为此的防火类型具有名称“内在安全”(Ex-i)。如果电参量即电流、电压和功率在仪器中总是处于预设极限值之下，则所述内在安全得以实现。极限值必须如下选取，使得即使在例如由于短路所引起的故障情况下也不产生能着火的源、例如火花或热表面。

如果不采取措施来满足关于内在安全的要求，则例如可以使仪器壳体以防火类型“抗压力的外罩”(Ex-d)进行构造。该防火类型在标准IEC60079-1和EN60079-1中描述。

根据防火类型“抗压力的外罩”(Ex-d)构造的仪器具有抗压力的壳体，所述抗压力的壳体保证了在壳体内部中出现的爆炸不会传递到壳体装配地点的周围环境中、壳体装配地点的空间或区域中。换言之，这意味着，在出现内部爆炸时，不允许壳体受损并且防止所述爆炸逾越过壳体壁或壳体间隙到壳体的外部周围环境中。如此构造并且(尤其通过根据标准IEC60079-1或EN60079-1的许可而)满足这些要求的壳体在此并且在下面被称为抗压力的壳体。抗压力的壳体由此是如下的壳体，该壳体以防火类型“抗压力的外罩”Ex-d来构造成用于应用在针对气体的有爆炸危险的区域中。

壳体部件的连接和在结构上获得的间隙必须防火花击穿地构造，以便满足在上面提及的标准。防火花击穿的连接和防火花击穿的间隙保证了在壳体内部中出现的爆炸不会传递到壳体装配地点的周围环境中、壳体装配地点的空间或区域中。

在防火类型“通过壳体防护”即Ex-t中，防护构思基于使用带有防护类型IP 5X的防尘壳体和带有防护类型IP 6X的防尘壳体，连同限制生产设施表面温度，从而外部的灰尘氛围不能够着火。仪器经受IP防护类型检验。

如果结合本发明提到“防护类型IP。。。”，则借此是指例如根据DIN EN 60529(VDE0470-1):2014-09的IP码分类。

仪器此外必须经受例如根据IEC 60079-0和IEC 60079-31的环境检验。所述环境检验还包含在塑料壳体部件情况下的热和冷耐受性检验并且包含撞击和冲击检验以及压力检验。这样的防火类型的生产设施必须满足例如标准IEC 60079-31的要求。

通过防尘的壳体防止可燃灰尘可能侵入到壳体中并且在该处可能着火。能导电的灰尘例如金属灰尘通过壳体的防尘实施方案被挡住并且由此不会由短路或接触电阻导致危险的过热。

(尤其通过根据标准IEC 60079-31或EN 60079-31的许可)构造成满足防火类型“通过壳体防护”即Ex-t的壳体在此并且在下面被称为防尘的壳体。防尘的壳体由此是以防火类型“通过壳体防护”Ex-t构造成用于应用在针对灰尘的有爆炸危险的区域中的壳体。

带有窗元件的用于发送和/或接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体原则上是已知的。

DE202006014464公开一种抗压力的壳体，其带有用于耦入和/或耦出电磁辐射的光学结构组件的构造为透明固体的窗元件。透明固体保持在抗压力的浇注物料中。

在源自现有技术的这样的壳体方面不利的是高的制造成本。此外，在现有技术中需要多个构件，以便能够将窗元件防丢失并且抗压力地、换言之防火花击穿地布置在壳体上。此外，窗元件或带有窗元件的壳体部件的更换是不可能的或仅以高的耗费才可能。

尤其对术语“防火花击穿”、“防尘”和对“防爆”的定义也适用于在下面阐述的本发明和根据本发明的实施方式。

发明内容

由此本发明的任务是，如下改进开头描述类型的防爆的壳体，使得上述提到的缺点尽可能在很大程度上得到减小。尤其是，任务是降低制造成本，而没有损害到防火类型、尤其作为抗压力的壳体的实施方案，以及附加地保证在使用这样的壳体时以及尤其在维护和维修时的高度灵活性。

本发明根据第一方面针对开头提及类型的防爆的壳体如下地解决所述任务，即，所述壳体体部在所述窗元件的第二侧上具有卷边，所述卷边将所述窗元件朝构造在所述壳体内部中的支座的方向进行挤压，从而所述壳体构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。优选，支座布置在壳体体部的内部中。进一步优选，支座与壳体体部一件式构成。尤其，支座构造为壳体体部的内部的壁部的突出部。由此使得装配进一步简化，这是因为构件数量能够得到减少。

用于机械保持窗元件的卷边被理解为金属的夹持元件，利用合适的工具(例如辊形滚子或球)通过将设置在壳体体部上的金属棱边尤其借助于冷变形进行机械弯曲来产生。对于本方法有利的是，通过金属冷变形来提高强度。金属棱边在卷边之前在壳体体部的毛坯状态中优选构造为渐缩部、尤其构造为倒棱或构造为轴向突出的环形区段。另外的优点是，通过卷边的小的材料使用，仅在窗元件的边缘区域中进行狭长的覆盖，从而实现裸露的没有被覆盖的窗面积A_u以用于使电磁辐射通过。此外，通过卷边的实施方案实现了在窗元件处针对污染所存在的作用面小。

通过卷边能实现低成本的制造，因为不需要另外的部件或壳体部件或其它措施来保证窗元件与壳体体部的防火花击穿的连接。

优选，窗元件对于在0.15μm至15.0μm、特别优选1μm至6μm的波长范围内的电磁辐射是可透过的。

对于优选波长范围的透射优选大于80％。为了能够保证大的可视范围，窗元件的材料具有尽可能小的折射率、优选小于1.5。

根据本发明的一种特别优选的改进方案，在支座和窗元件第一侧之间和/或在卷边和窗元件第二侧之间(分别)布置有弹性密封元件。借助于卷边在此使壳体体部、窗元件和密封元件防尘地以及优选防水和/或不透气地彼此保持贴靠。在此被视为水密封的是防护类型IP67或更好。窗元件与壳体的连接和优选在此形成的间隙优选防火花击穿地构造。

通过弹性密封元件能实现：使得到窗元件上的打击脉冲的能量得到削弱或吸收。窗元件的大小、尤其厚度(所述大小、尤其厚度预给定窗元件的第一和第二侧的间距)以及窗元件的材料种类和密封元件的弹性如下构造，使得窗元件经受住2J至7J(焦耳)的打击能量的作用。取决于窗元件的面积，打击能量特别优选为2J或4J。例如如果待防护的面积小于2500mm²，则采取2J的打击能量。窗元件必须优选经受住1kg的竖直落下的检验质量块而没有被破坏。这样的打击检验例如在标准IEC 60079-0中以1kg的检验质量块和带有25mm直径的钢球作为打击面来执行，其中，钢球安置在检验质量块下方并且在打击时触碰窗面。

密封性在环境检验中在打击检验之后被检验并且必须例如根据IEC60529至少符合防护类型IP5x。在一种特别优选的实施方案中，防尘性防护类型根据打击脉冲为IP6x。

根据另一设计方案(其同时是第一方面的优选实施方式和开头提及的壳体的独立的第二方面)，窗元件具有周缘面，所述周缘面从第一侧延伸到第二侧并且借助于弹性粘附剂固定在壳体上，其中，弹性粘附剂布置在窗元件第一侧和构造在壳体体部的内部中的支座之间以及布置在周缘面和壳体体部的内部壁部之间，并且窗元件和弹性粘附剂将壳体防尘地以及优选防水和/或不透气地封闭。

粘附剂的弹性能实现：使得到窗元件上的打击脉冲的能量得到削弱或吸收。关于窗元件的优选设计方案方面、尤其关于预给定窗元件第一和第二侧的间距的窗元件大小、厚度方面以及窗元件的材料种类和粘附剂的弹性方面，参阅上述的关于第一方面的实施方案。弹性粘附剂有助于使得窗元件与壳体体部的连接防火花击穿地构造。这对于制造这样的壳体而言是非常简单且成本适宜的解决方案。

优选，壳体构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。壳体优选以防火类型“抗压力的外罩”Ex“d”构造成用于应用在气体危险区域中和/或以防火类型“通过壳体防护”Ex“t”构造成用于应用在灰尘危险区域中。

优选，弹性粘附剂是含硅酮的弹性体。所述弹性体随之带来的优点是，弹性粘附剂在大的温度范围中是高弹性的以及对于很多化学物质是有抵抗力的。

上面提及的关于防尘以及防水和/或不透气封闭的实施方案也适用于本发明的所述第二方面。

优选，壳体体部在窗元件的区域中具有内壁。在窗元件和内壁之间防火花击穿地构造有间隙。由此所述间隙如下地设计，使得其防止在内部中的爆炸火焰逾越壳体壁传播出来。

优选，间隙在小于100cm³的壳体容积的情况下具有至少6mm的间隙长度和0.1mm或更小的间隙宽度。

在一种优选的设计方案中，窗元件具有柱状的周缘面。壳体体部具有相对应构造的空隙以用于容纳窗元件。窗元件作为柱状盘并且空隙作为圆形容纳部的构造方案能够特别成本适宜地制造。附加地，该形状能实现用于接收电磁辐射的器件的均匀的开口锥度或开口角度。

根据另一设计方案，壳体体部具有第一壳体部件和第二壳体部件，其中，第一壳体部件包括窗元件，并且第二壳体部件构造成用于容纳发送和/或接收器件。

在此优选的是，第一壳体部件借助于防火花击穿的连接可逆地可松脱地与第二壳体部件连接，优选，防火花击穿的连接在第一壳体部件上具有第一连接元件、优选内螺纹或外螺纹，并且在第二壳体部件上具有相对应的第二连接元件、优选外螺纹或内螺纹。

在另一特别优选的实施方案中，带有窗元件的第一壳体部件构造为可更换光学机构。由此，在窗元件、尤其面向壳体周围环境的第二侧被污染或磨损时，在保持将壳体构成为抗压力的壳体和/或防尘的壳体的情况下，可以由服务人员快速更换。

“可逆地可松脱地”在此尤其理解成：能够无破坏地进行连接器件的多次分离和重新连接。

尤其对于带有第一和第二壳体部件的实施方式有利的是，第一和第二壳体部件具有无棱边的、优选柱状的外面，所述外面用作专用工具作用面。该实施方案之所以是优选的，是因为防止了借助于通常可获得的多边工具(例如四边、六边等)进行的擅自打开。优选，为了连接的松脱和固定，使用用于插入柱状管体和螺纹体的专用工具、也被称为超级扳手、或类似的工具。

根据另一优选的设计方案，用于电磁辐射的接收器件包括传感器单元和传感器信号评估单元。在此不仅将接收电磁辐射的单元、而且将起发送电磁辐射的单元理解为传感器单元。在此优选，传感器单元和传感器信号评估单元设立成用于检测在0.15μm至15μm的波长范围内的电磁辐射。火花和火焰辐射出在0.15μm至15μm的波长范围内的特征性的电磁辐射。

在另一优选的设计方案中，第一壳体部件和/或第二壳体部件的体部由下列材料之一制成：金属优选不锈钢、陶瓷、塑料、纤维增强塑料优选CFK或GFK、或由这些材料中的多种材料的组合制成。

优选，根据本发明的壳体、壳体体部或第一壳体部件和/或第二壳体部件构造为由不锈钢构成的车削部件。由不锈钢构成的柱状的第一壳体部件在此构造为用于具有柱状盘形状的窗元件的框架。

优选，根据本发明的壳体具有最大100cm³的空的内部容积、为了形成紧凑的结构方式而特别优选最大10cm³的空的内部容积。

壳体优选为了减少空的壳体容积而被部分或完全浇注。由此，环境影响(如湿气、侵蚀性的气体氛围等)被装入壳体内部中的装入部件挡住并且减少能着火的气体氛围的体积。

第一壳体部件优选在窗元件的区域中具有内壁，并且在窗元件和内壁之间构造有间隙，所述间隙防火花击穿地构造。由此，所述间隙如下地设计，使得其防止爆炸从壳体内部逾越过壳体壁向外传播。优选，间隙柱状地构造。

柱状的间隙为此如下地构造，使得其优选具有6mm的最小长度和0.1mm的最大间隙宽度。

在一种优选的设计方案中，窗元件对于在0.15μm至15μm的波长范围内或在1μm至6μm的优选范围内的电磁辐射是可透过的。优选，窗元件由蓝宝石、塑料、硼硅玻璃尤其折射率为7的硼硅冕玻璃、染色玻璃、硅或石英玻璃、或由这些材料中的多种材料的组合制成。

在另一优选的设计方案中，壳体体部在窗元件的区域中具有带有横截面积A的柱状横截面和未被窗元件的卷边覆盖的窗面积A_u，其为横截面积A的80％或更多。这能实现用于待耦入到壳体中的和/或待耦出的电磁辐射的最大进入面和由此用于传感器单元的最大开口角度。该解决方案的另外的优点是，相比于窗元件被起固定作用的部件更多地覆盖的解决方案，使窗元件所用的材料消耗最小化。

传感器单元布置在与窗元件第二侧间隔开间距H的接收平面中。面积A_u的直径和间距H确定开口角度α的大小，面积A_u越大，则所述开口角度在预给定间距H的情况下就越大。在此有利的是，壳体体部的内部及其在内部中的构件如下地构造，使得在电磁辐射穿过窗元件第一侧之后，所述电磁辐射无阻碍地达到带有面积A_u的接收平面。根据一种优选的实施方案，开口角度大于90度、优选120或140度。

到抗压力的壳体中的信号/能量供给优选借助于线缆引入部来构造(所述线缆引入部以防火花击穿的螺纹插入到壳体体部中)或借助于穿过壳体体部的壁的合适的孔来构造，其优选通过在内部中的浇注物而抗压力地密封。

本发明不仅在带有其单个元件的防爆的壳体中、而且在这些单个元件的模块化组合中有体现。

由此，本发明在第三方面中涉及防爆的壳体套件，其包括根据前述优选实施方式之一的带有第一壳体部件和第二壳体部件的防爆的壳体，优选，第一壳体部件包括窗元件，并且第二壳体部件构造成用于容纳发送和/或接收器件，以及壳体套件此外包括：

一个或多个另外的第一壳体部件，所述一个或多个另外的第一壳体部件作为可更换光学机构而保持准备好并且优选相应具有与其余不同地构造的窗元件，和/或

一个或多个另外的第二壳体部件，所述一个或多个另外的第二壳体部件相应具有优选与其余不同地构造的用于电磁辐射的发送和/或接收器件并且作为可更换发送单元和/或可更换接收单元而保持准备好。

根据第一和第三方面的优选实施方式同时是第二方面的优选实施方式。第一和第二方面的优选实施方式同时是第三方面的优选实施方式。本发明的第二和第三方面的优选实施方式同时是本发明的第一方面的优选实施方式。

本发明的第三方面和设计带有第一壳体部件和第二壳体部件的壳体体部的所有设计方案具有如下优点：提供了模块化平台构思，借助该模块化平台构思将不同的第一壳体部件(所述不同的第一壳体部件在窗元件的尤其关于被通过的波长方面的透射性和/或机械性质方面不同)能够与第二壳体部件组合，所述第二壳体部件相应具有不同的与测量或监视任务相匹配的用于电磁辐射的发送和/或接收器件。此外，这些壳体部件的更换的灵活性和简单性为服务人员改善了改装效率并且允许壳体直接在装配地点进行流畅的批量生产。由此，能够将带有结构相同的壳体部件的结构相同的防爆的壳体用于不同的应用，这显著减少了制造成本。

实施方式：带有窗元件的第一壳体部件构造为可更换光学机构，的特别的优点在于，可更换光学机构能够在窗元件被污染或磨损时非常灵活和低成本地得到更换，而不会损害到壳体的防尘功能或压力密封性。优选的使用方案例如在于监视粉末状或颗粒状的材料流，在所述监视中，恰好可更换光学机构被特别需要并且经受污染。

本发明在第四方面中涉及一种用于制造用于发送和/或接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体或壳体的一部分的方法。

本发明如下地解决开头表述的任务，即，本方法包括下列步骤：

制造或提供壳体体部，所述壳体体部具有纵轴线、用于容纳这样的发送和/或接收器件的壳体内部、构造在壳体体部的内部中的用于窗元件的支座和沿所述纵轴线的方向从壳体体部突出的金属的棱边，尤其是所述金属的棱边构造为倒棱或环形的突出部，

制造或提供窗元件，

将窗元件在支座侧面处插入到壳体体部的内部中，并且

将所述金属的棱边如下地卷边，使得被卷边的棱边将窗元件压靠到支座上。

根据本发明的方法有利地如下改进，即，在窗元件插入到壳体体部的内部中之前，在支座侧面处将优选弹性的密封元件插入，并且将所述密封元件借助于所述卷边一方面与支座并且另一方面与窗元件置于密封贴靠中。

壳体或壳体体部优选根据第一或第二方面的此中描述的优选实施方式之一来构造并且优选设置成用于使用在根据本发明第三方面的套件中。

附图说明

下面参考附图按照多个优选实施例进一步描述本发明。在此：

图1示出一种优选的实施方案的防爆的壳体的示意图，

图2示出根据图1的壳体体部的局部的放大示意图，该壳体体部的局部包括窗元件连同卷边的布置结构，

图3示出壳体体部的局部的示意图，该壳体体部的局部包括根据图1和2的窗元件连同弹性粘附剂的布置结构，

图4示出用于壳体体部的两件式实施方案的第一壳体部件的示意图，

图5示出未被覆盖的窗面积A_u的示意图，

图6a至6c示出防爆的壳体套件的示意性的概要图示，以及

图7示出用于壳体的容纳部的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的第一优选实施例的防爆的壳体。防爆的壳体具有壳体体部1，所述壳体体部设立成用于容纳发送和/或接收电磁辐射用的器件2。此外，壳体具有窗元件5。窗元件5具有两个侧，即面向壳体内部的第一侧7和对置的背离壳体内部的第二侧6(见图2)。窗元件5在本实施例中对于优选在波长范围1μm至6μm内的电磁辐射是可透过的。

在图2中示出壳体体部的局部。壳体体部1在窗元件5的第二侧6上具有卷边11，所述卷边向内朝向窗元件5弯曲并且将窗元件5朝构造在壳体内部中的支座13的方向挤压，从而壳体如其在图1中示出那样构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。卷边11优选在根据本发明的方法中由沿纵轴线L的方向突出的金属的棱边11a(在图2中以虚线表明)产生。棱边11a例如设置为渐缩部、倒棱或环形的突出部。优选，棱边11a在变形过程中借助于卷边工具朝窗元件5的方向弯曲。特别优选地，棱边11a借助于冷变形弯曲。

支座13在本实施方案中优选作为环绕的支承接片布置在壳体体部1的内部中。此外，图2示出壳体的带有在支座13和窗元件5第一侧7之间的弹性密封元件12的布置结构的设计方案。附加的或仅有的用于另外的有利实施方案的在卷边11和窗元件5第二侧6之间的弹性密封元件12的布置结构没有被示出。在此，借助于卷边11使壳体体部1、窗元件5和密封元件12防尘地以及优选防水和不透气地彼此保持贴靠。

图3示出相应于本发明第二方面的防爆的壳体的局部。窗元件5具有周缘面8，所述周缘面从窗元件5第一侧7延伸到第二侧6，并且借助于弹性粘附剂22固定在壳体上。弹性粘附剂22布置在窗元件5第一侧7和构造在壳体体部1内部中的支座13之间，以及布置在周缘面8和壳体体部1的内部的壳体壁部之间。窗元件5和弹性粘附剂22防尘地以及优选防水和不透气地封闭壳体。

根据图1的壳体尤其构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。为此，防火花击穿地构造有如在图2中那样的间隙9，所述间隙在壳体体部1的在窗元件5区域中的内部的壁部或内壁10和窗元件5之间形成。优选，根据本发明的壳体具有35至45cm³的空的内部容积。间隙9优选具有6mm的最小长度和0.1mm的最大间隙宽度。窗元件5构造为柱状的盘并且具有柱状的周缘面，并且壳体体部1相应地具有相对应构造的柱状成形的用于容纳窗元件5的空隙。

如在图1中示出的那样，壳体体部1优选两件式地构造。壳体体部1具有第一壳体部件3和第二壳体部件4，它们优选由不锈钢构造而成。在第一壳体部件3中布置有窗元件5。第二壳体部件4构造成用于容纳用于电磁辐射的发送和/或接收器件2，其中，所述发送和/或接收器件优选包括传感器单元14和传感器信号评估单元15。

第一壳体部件3如在图1和图6a中示出那样优选借助于防火花击穿的连接20(图6a)可逆地可松脱地与第二壳体部件4连接。在彼此松脱的状态中的这两个壳体部件3、4在图6b和6c中示出。

防火花击穿的连接20通过第一连接元件18(在图4和图6b中作为在第一壳体部件3上的内螺纹)和相对应的第二连接元件19(在此作为在第二壳体部件4上的外螺纹)形成。第一壳体部件3和第二壳体部件4具有无棱边的柱状的外面。这要求特殊工具来打开壳体。

图5示出另外的优选实施方式。壳体体部1在窗元件5的区域中具有带有横截面积A的柱状横截面。未被窗元件5的卷边11覆盖的窗面积A_u如下选取，使得其为横截面积A的80％或更多。由此，优选大于90度的大的开口角度α得以实现并且能实现紧凑的结构形式。带有传感器元件21的传感器单元14布置在与窗元件5第二侧6间隔开间距H的接收平面中。

在根据图5的实施方式中，传感器单元14和传感器信号评估单元15(没有示出)设立成用于检测火花和/或火焰。传感器单元14为此目的而设立成用于检测在0.15μm至15μm范围内的电磁辐射。

优选地，窗元件5相应地对于在1μm至6μm的波长范围内的电磁辐射是可透过的并且优选由蓝宝石制成。

在图6(6a至6c)中示意性示出本发明第三方面、即防爆的壳体套件。所述壳体套件在本实施方案中包括以带有第一壳体部件3和第二壳体部件4的壳体体部1的两件式实施方案的一个或多个防爆的壳体，所述第一壳体部件3和第二壳体部件4借助于所述防火花击穿的连接20(见图1和图6a)可逆地可松脱地彼此连接。壳体套件此外包括多个构造为可更换光学机构的第一壳体部件3，所述第一壳体部件在该模块化构思中保持准备好。在图6a至6c中示例性示出此中的三个壳体部件3a、3b和3c。第一壳体部件3a和3b具有结构相同的窗元件5，其对于电磁辐射具有相同的透射性质。在污染或磨损的情况下，可以将可更换光学机构3a更换为可更换光学机构3b，这是因为防火花击穿的连接20是可逆地可松脱的。由此能够在保留壳体作为抗压力的壳体和/或防尘的壳体的构造方案的情况下快速且灵活地更换可更换光学机构。

优选，还将壳体部件3c作为可更换光学机构而保持准备好，该壳体部件3c带有相应与其余壳体部件不同构造的窗元件。防爆的壳体套件此外包括优选多个第二壳体部件4，在示出的实施方案中仅示出4a和4c(见图6a至6c)。所述第二壳体部件优选具有与其余壳体部件4不同构造的、用于电磁辐射的发送和/或接收器件2、在此优选2a(见图6b)和2b(见图6c)。同样，所述壳体部件4、4a、4c能够借助于可逆地可松脱的防火花击穿的连接20(见图1和图6a)在需要时进行更换或由测量任务决定地已经在安装时与所属的第一壳体部件3、3a、3c组合。壳体部件4、例如4a和4c在该模块化构思中作为可更换发送单元和/或可更换接收单元保持准备好。

在图6a中示出壳体的另外的优选实施方案。在壳体体部1上、尤其在壳体体部1的第二壳体部件4上构造有一定数量的突出部23。在示出的实施例中，总共三个突出部23均匀地在壳体体部1的、确切来说第二壳体部件4的周缘上分布。突出部23适配成用于接合到卡口封闭部的相对应的导槽引导部24中。借助于突出部23能够使壳体有效地防丢失地安装在为此设置的容纳部25中，如在图7中示出的那样，其中，容纳部25具有用于突出部23的导槽引导部24。备选地，所述数量的突出部23在其它优选实施方式中构造在第一壳体部件3(没有示出)上。同样，一件式的壳体体部1能够在其周缘面上具有相应数量的突出部23。在一种优选实施方案中，容纳部25如下地固定在待防护的物体上并且朝待防护区域取向，使得在壳体体部1引入到容纳部25中之后，开口角度α覆盖待防护区域。

如由上述实施方案得出的那样，利用本发明介绍了一种用于发送和/或接收电磁辐射用的器件的防爆的壳体以及一种壳体套件。窗元件与壳体的防火花击穿的连接的简单性以及(构造成用于灵活组合和构造成用于在维护和服务工作时快速且灵活更换的)第一和第二壳体部件的标准化能实现减少构件制造方面的成本以及明显减少针对维护和服务的耗费，而没有损害到壳体的防护功能。

附图标记列表

1 壳体体部

2、2a、2b 用于电磁辐射的发送和/或接收器件

3、3a、3b、3c 优选构造为可更换光学机构的第一壳体部件

4、4a、4c 第二壳体部件

5 窗元件

6 窗元件的(背离壳体内部的)第二侧

7 窗元件的(面向壳体内部的)第一侧

8 窗元件5的周缘面、优选柱状的周面

9 间隙

10 壳体体部1的内部的壁部或内壁

11 卷边

11a 金属的棱边

12 弹性密封元件

13 支座

14 传感器单元

15 传感器信号评估单元

18 第一连接元件

19 第二连接元件

20 第一壳体部件(3、3a、3b、3c)与第二壳体部

件(4、4a、4c)的防火花击穿的连接

21 传感器元件和/或传感器阵列

22 弹性粘附剂

23 在壳体体部上的突出部

A 壳体体部1在窗元件5区域中的横截面积

A_u 窗元件5的裸露的没有被覆盖的面积

L 纵轴线

Claims (23)

1.用于发送和/或接收电磁辐射用的发送和/或接收器件(2、2a、2b)的防爆的壳体，该壳体包括：

壳体体部(1)，所述壳体体部设立成用于容纳所述发送和/或接收器件(2、2a、2b)，和

窗元件(5)，所述窗元件带有面向壳体内部的第一侧(7)和对置的背离所述壳体内部的第二侧(6)，其中，所述窗元件(5)对于电磁辐射是可透过的，

其特征在于，

所述壳体体部(1)在窗元件(5)的第二侧(6)上具有卷边(11)，所述卷边通过将设置在壳体体部上的金属棱边进行机械弯曲来产生，所述卷边将窗元件(5)朝构造在所述壳体内部中的支座(13)的方向挤压，从而壳体构造为抗压力的壳体和/或构造为防尘的壳体。

2.根据权利要求1所述的壳体，其中，在所述支座(13)和所述窗元件(5)的第一侧(7)之间和/或在所述卷边(11)和所述窗元件(5)的第二侧(6)之间布置有弹性密封元件(12)，其中，壳体体部(1)、窗元件(5)和密封元件(12)借助于所述卷边(11)防尘地彼此保持贴靠。

3.根据权利要求2所述的壳体，其中，壳体体部(1)、窗元件(5)和密封元件(12)借助于所述卷边(11)还防水和/或不透气地彼此保持贴靠。

4.根据权利要求1至3之一所述的壳体，其中，窗元件(5)具有周缘面(8)，所述周缘面从所述第一侧(7)延伸到所述第二侧(6)并且借助于弹性粘附剂(22)固定在壳体上，其中，所述弹性粘附剂(22)布置在窗元件(5)的第一侧(7)和构造在壳体体部(1)的内部中的支座(13)之间以及布置在周缘面(8)和壳体体部(1)的内壁(10)之间，并且窗元件(5)和弹性粘附剂(22)防尘地封闭壳体。

5.根据权利要求4所述的壳体，其中，窗元件(5)和弹性粘附剂(22)还防水和不透气地封闭壳体。

6.根据权利要求1至3之一所述的壳体，其中，壳体体部(1)在窗元件(5)的区域中具有内壁(10)并且在窗元件(5)和该内壁(10)之间防火花击穿地构造有间隙(9)。

7.根据权利要求1至3之一所述的壳体，其中，窗元件(5)具有柱状的周缘面(8)，并且壳体体部(1)具有相对应构造的用于容纳窗元件(5)的空隙。

8.根据权利要求1至3之一所述的壳体，其中，壳体体部(1)在窗元件(5)的区域中具有带有横截面积(A)的柱状横截面，并且未被窗元件(5)的卷边(11)覆盖的窗面积(A_u)为所述横截面积(A)的80％或更多。

9.用于发送和/或接收电磁辐射用的发送和/或接收器件(2、2a、2b)的防爆的壳体，该壳体包括：

壳体体部(1)，所述壳体体部设立成用于容纳所述发送和/或接收器件(2、2a、2b)，和

窗元件(5)，所述窗元件带有面向壳体内部的第一侧(7)和对置的背离所述壳体内部的第二侧(6)，其中，所述窗元件(5)对于电磁辐射是可透过的，

其特征在于，

窗元件(5)具有周缘面(8)，所述周缘面从所述第一侧(7)延伸到所述第二侧(6)并且借助于弹性粘附剂(22)固定在壳体上，其中，所述弹性粘附剂(22)布置在窗元件(5)的第一侧(7)和构造在壳体体部(1)的内部中的支座(13)之间以及布置在周缘面(8)和壳体体部(1)的内壁(10)之间，并且窗元件(5)和弹性粘附剂(22)防尘地封闭壳体。

10.根据权利要求9所述的壳体，其中，窗元件(5)和弹性粘附剂(22)还防水和不透气地封闭壳体。

11.根据权利要求1或9所述的壳体，其中，壳体体部(1)具有第一壳体部件(3、3a、3b、3c)和第二壳体部件(4、4a、4c)，其中，所述第一壳体部件(3、3a、3b、3c)包括所述窗元件(5)，并且第二壳体部件(4、4a、4c)构造成用于容纳发送和/或接收器件。

12.根据权利要求11所述的壳体，其中，第一壳体部件(3、3a、3b、3c)借助于防火花击穿的连接(20)可逆地可松脱地与第二壳体部件(4、4a、4c)连接。

13.根据权利要求12所述的壳体，其中，所述防火花击穿的连接(20)在第一壳体部件(3、3a、3b、3c)上具有第一连接元件(18)，并且在第二壳体部件(4、4a、4c)上具有相对应的第二连接元件(19)。

14.根据权利要求13所述的壳体，其中，所述第一连接元件(18)是内螺纹并且所述第二连接元件(19)是外螺纹；或者，所述第一连接元件(18)是外螺纹并且所述第二连接元件(19)是内螺纹。

15.根据权利要求11所述的壳体，其中，第一壳体部件(3、3a、3b、3c)和/或第二壳体部件(4、4a、4c)具有无棱边的外面。

16.根据权利要求1或9所述的壳体，其中，用于电磁辐射的发送和/或接收器件(2、2a、2b)包括传感器单元(14)和传感器信号评估单元(15)。

17.根据权利要求16所述的壳体，其中，所述传感器单元(14)和所述传感器信号评估单元(15)设立成用于检测在0.15μm至15μm的波长范围内的电磁辐射。

18.根据权利要求11所述的壳体，其中，第一壳体部件(3、3a、3b、3c)和/或第二壳体部件(4、4a、4c)的体部由下列材料之一制成：不锈钢、陶瓷、塑料，或者由这些材料中的多种材料的组合制成。

19.根据权利要求11所述的壳体，其中，第一壳体部件(3、3a、3b、3c)和/或第二壳体部件(4、4a、4c)的体部由纤维增强塑料制成。

20.根据权利要求1或9所述的壳体，其中，窗元件(5)对于在0.15μm至15μm的波长范围内或在1μm至6μm的范围内的电磁辐射是可透过的，窗元件由蓝宝石、塑料、硼硅玻璃、染色玻璃、硅、或石英玻璃制成，或者由这些材料中的多种材料的组合制成。

21.防爆的壳体套件，包括：

根据权利要求11至15中任一项所述的壳体，

一个或多个另外的第一壳体部件(3、3a、3b、3c)，所述一个或多个另外的第一壳体部件作为可更换光学机构而保持准备好并且相应具有与其余第一壳体部件不同地构造的窗元件，和/或

一个或多个另外的第二壳体部件(4、4a、4c)，所述一个或多个另外的第二壳体部件相应具有与其余第二壳体部件不同地构造的用于电磁辐射的发送和/或接收器件(2、2a、2b)并且作为可更换发送单元和/或可更换接收单元而保持准备好。

22.用于制造用于发送和/或接收电磁辐射用的发送和/或接收器件(2、2a、2b)的防爆的壳体或壳体的一部分的方法，包括如下步骤：

制造或提供壳体体部(1)，所述壳体体部具有纵轴线(L)、用于容纳所述发送和/或接收器件(2、2a、2b)的壳体内部、构造在壳体体部(1)的内部中的用于窗元件(5)的支座(13)和沿所述纵轴线的方向从壳体体部(1)突出的金属的棱边，所述金属的棱边构造为倒棱或环形的突出部，

制造或提供窗元件(5)，

将窗元件(5)在支座(13)侧面处插入到壳体体部(1)的内部中，并且

将所述金属的棱边通过将设置在壳体体部上的金属的棱边进行机械弯曲如下地卷边，使得被卷边的棱边将窗元件压靠到支座(13)上。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，在窗元件(5)插入到壳体体部(1)的内部中之前，在支座(13)侧面处将弹性的密封元件(12)插入，并且将所述密封元件(12)借助于所述卷边一方面与支座(13)并且另一方面与窗元件(5)置于密封贴靠中。

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