DE102016015726B4 - Method of manufacturing a housing and such a housing - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Gehäusen für elektronische Bauteile, insbesondere Temperaturregler, bei dem- ein einteiliger geschlossener Gehäuseblock stranggepresst wird, der eine Vorderseite (24) und eine Rückseite (25) mit einem Halteprofil (26) zur Verbindung mit einer Hutschiene aufweist,- der Gehäuseblock zur Bildung mehrerer Gehäuse (11) quergeteilt wird und- Aufnahmeräume (27) für elektronische Bauteile in die Gehäuse (11) oder den Gehäuseblock eingebracht werden, wobei dann jeweils ein Aufnahmeraum (27) in ein Gehäuse (11) eingebracht wird.Method for producing housings for electronic components, in particular temperature controllers, in which a one-piece, closed housing block is extruded, which has a front side (24) and a rear side (25) with a holding profile (26) for connection to a top-hat rail,- the housing block is divided transversely to form a plurality of housings (11) and receiving spaces (27) for electronic components are introduced into the housing (11) or the housing block, one receiving space (27) then being introduced into a housing (11).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses und ein derartiges GehäuseThe invention relates to a method for manufacturing a housing and such a housing
Bei der Temperaturregelung von Heizgeräten in explosionsgefährdeten Bereichen sind besondere Anforderungen zu beachten. Die hierfür eingesetzten Regler bzw. Thermostate müssen entsprechend geschützt bzw. ausgelegt sein, um zu verhindern, dass es durch einen Kontaktfunken beim Schalten unter Last oder durch eine elektrostatische Entladung zur Explosion kommt. Die ATEX-Richtlinie der Europäischen Union legt die Anforderungen an die jeweiligen Geräte und Systeme fest, die in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden dürfen. Bei den hierfür zugelassenen Reglern oder Heizgeräten, sogenannten EX-Reglern oder EX-Heizungen ist es beispielsweise erforderlich, dass das Außengehäuse einen Erdungsanschluss zur Verhinderung einer elektrostatischen Aufladung des Gehäuses aufweist. Die im Gehäuse angeordneten elektrischen Komponenten benötigen einen zusätzlichen Masseanschluss. Bei den üblicherweise auf dem Markt erhältlichen Vorrichtungen zur Temperaturreglung in explosionsgefährdeten Bereichen ist der im Gehäuse angeordnete Temperaturregler häufig durch eine Masseverbindung im Gehäuse geschützt. Dadurch wird allerdings die Herstellung und Montage der Vorrichtung erschwert. Außerdem ist die Schaltgenauigkeit einer solchen bekannten Vorrichtung unbefriedigend, gerade wenn Regler mit hoher Schaltleistung eingesetzt werden, die eine direkte Steuerung der an den Regler angeschlossenen Heizgeräte ermöglicht. Wird der Temperaturregler mit hohen Strömen beaufschlagt, erwärmt sich dieser aufgrund des physikalisch gegebenen Innenwiderstandes. Die sich hieraus ergebende Drift des Schaltpunktes bzw. das Hysterese-Verhalten des Reglers ist nachteilig.Special requirements must be observed when controlling the temperature of heaters in potentially explosive atmospheres. The controllers or thermostats used for this must be protected or designed accordingly to prevent an explosion from contact sparks when switching under load or from electrostatic discharge. The ATEX directive of the European Union specifies the requirements for the respective devices and systems that may be used in potentially explosive atmospheres. In the case of controllers or heaters approved for this purpose, so-called EX controllers or EX heaters, it is necessary, for example, for the outer housing to have a grounding connection to prevent the housing from becoming electrostatically charged. The electrical components arranged in the housing require an additional ground connection. In the case of the temperature control devices usually available on the market in potentially explosive atmospheres, the temperature controller arranged in the housing is often protected by a ground connection in the housing. However, this complicates the manufacture and assembly of the device. In addition, the switching accuracy of such a known device is unsatisfactory, especially when controllers with a high switching capacity are used, which enables direct control of the heating devices connected to the controller. If the temperature controller is subjected to high currents, it heats up due to the physical internal resistance. The resulting drift in the switching point or the hysteresis behavior of the controller is disadvantageous.
Hinzu kommt, dass elektrische Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden, hermetisch abgedichtet sein müssen, um den Eintritt explosiver Gemische in das Gerät zu verhindern.In addition, electrical equipment used in hazardous areas must be hermetically sealed to prevent explosive mixtures from entering the equipment.
In
Gemäß
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anzugeben, das mit geringen Herstellungskosten die Herstellung von Gehäusen erlaubt, die unter anderem im Zusammenhang mit elektronischen Bauteilen, konkret Temperaturregler, in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zu Grunde, ein derartiges Gehäuse zu schaffen.The invention is based on the object of specifying a method for producing a housing which, with low production costs, allows the production of housings which can be used, inter alia, in connection with electronic components, specifically temperature controllers, in potentially explosive areas. The invention is also based on the object of creating such a housing.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit Blick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und mit Blick auf das Gehäuse durch den Gegenstand des Anspruchs 4 gelöst.According to the invention, the object is achieved with regard to the manufacturing method by the subject matter of claim 1 and with regard to the housing by the subject matter of
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Verfahren zur Herstellung von Gehäusen für elektronische Bauteile, insbesondere Temperaturregler, anzugeben, bei dem ein einteiliger geschlossener Gehäuseblock stranggepresst wird, der eine Vorderseite und eine Rückseite mit einem Halteprofil zur Verbindung mit einer Hutschiene aufweist. Der Gehäuseblock wird zur Bildung mehrerer Gehäuse quergeteilt. In die Gehäuse oder in den Gehäuseblock werden Aufnahmeräume für die elektronischen Bauteile eingebracht. Es ist also möglich, Aufnahmeräume vor dem Ablängen, das heißt vor dem Teilen des zusammenhängenden, einteiligen, geschlossenen (massiven) Gehäuseblocks einzubringen. Alternativ können die Aufnahmeräume nach dem Teilen in die einzelnen Gehäuse eingebracht werden, wobei dann jeweils ein Aufnahmeraum in ein Gehäuse eingebracht wird.The invention is based on the idea of specifying a method for producing housings for electronic components, in particular temperature controllers, in which a one-piece, closed housing block is extruded, which has a front side and a rear side with a holding profile for connection to a top-hat rail. The housing block is divided transversely to form a plurality of housings. Accommodating spaces for the electronic components are introduced into the housing or into the housing block. It is therefore possible to introduce receiving spaces before cutting to length, ie before dividing the connected, one-piece, closed (solid) housing block. Alternatively, the accommodation spaces can be introduced into the individual housings after they have been divided, in which case one accommodation space is then introduced into a housing in each case.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die so hergestellten Gehäuse besonders zur Verwendung mit einer Vorrichtung zur Temperaturregelung in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet sind, da derartige Gehäuse einteilig sind und somit eine optimale hermetische Abdichtung des im Gehäuse angeordneten Temperaturreglers ermöglichen. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäß hergestellten Gehäuse in anderen technischen Bereichen zu verwenden, bei denen es auf eine möglichst hermetische Abdichtung des Temperaturreglers bzw. allgemein des elektronischen Bauteils ankommt, wie bspw. in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit, wo hohe IP Schutzklassen gefordert sind.The invention has the advantage that the housing produced in this way is particularly suitable for use with a device for temperature control in areas at risk of explosion, since such housings are in one piece and thus enable optimal hermetic sealing of the temperature controller arranged in the housing. It is also possible to use the housing produced according to the invention in other technical areas where it is important to seal the temperature controller or the electronic component in general as hermetically as possible, such as in environments with high humidity where high IP protection classes are required.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Herstellungskosten signifikant verringert werden.Another advantage of the method according to the invention is that the manufacturing costs are significantly reduced.
Vorzugsweise werden die Aufnahmeräume durch ein spanabhebendes Verfahren, insbesondere durch Bohren eingebracht.The receiving spaces are preferably introduced by a machining process, in particular by drilling.
Weiter vorzugsweise wird in eine Seite, insbesondere in die Unterseite des Gehäuseblockes eine Nut in Strangpressrichtung eingebracht, die eine Innenverzahnung für eine Halteschraube aufweist. Die Halteschraube kann mit einer Leitung für den Potenzialausgleich des Gehäuses verbunden werden, um eine elektrostatische Aufladung des Gehäuses zu vermeiden. Vorzugsweise wird die Innenverzahnung der Nut beim Strangpressen ausgebildet. Es ist auch möglich, die Nut mit der Innenverzahnung anderweitig in das Gehäuse einzubringen, beispielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren wie Fräsen.More preferably, a groove is introduced in the direction of extrusion in one side, in particular in the underside of the housing block, which groove has internal teeth for a retaining screw. The retaining screw can be connected to a line for the potential equalization of the housing in order to avoid electrostatic charging of the housing. The internal toothing of the groove is preferably formed during extrusion. It is also possible to introduce the groove with the internal toothing into the housing in some other way, for example by means of a machining process such as milling.
Nach dem nebengeordnetem Anspruch 4 betrifft die Erfindung ein Gehäuse für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Temperaturregler, mit einer Vorderseite und einer Rückseite, die ein Halteprofil zur Verbindung mit einer Hutschiene aufweist. Das Gehäuse ist einteilig ausgebildet und stranggepresst und weist einen Aufnahmeraum für das elektronische Bauteil auf.According to the
Vorzugsweise ist das Gehäuse durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt.The housing is preferably produced by the method according to the invention.
Einteilig bedeutet, dass die Gehäusewände kontinuierlich ineinander übergehen, also nicht aus Einzelteilen zusammengesetzt sind. Außerdem fehlen Öffnungen, bis auf die Öffnung für die Kabeldurchführung, die die Gehäusewände durchsetzen, wie dies im Stand der Technik häufig für Nietverbindungen der Fall ist.One-piece means that the housing walls merge continuously, i.e. are not composed of individual parts. In addition, there are no openings, apart from the opening for the cable bushing, which pass through the housing walls, as is often the case for rivet connections in the prior art.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse aus einem leitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Dadurch wird die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung des Gehäuses vermindert. Außerdem werden durch die Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung die Wärmeübergangseigenschaften des Gehäuses verbessert, so dass die Wärmeübertragung auf den Temperaturregler im Falle eines Kontaktreglers verbessert wird.In a particularly preferred embodiment, the housing is made of a conductive material, in particular aluminum or an aluminum alloy. This reduces the risk of electrostatic charging of the housing. In addition, the use of aluminum or an aluminum alloy improves the heat transfer properties of the housing, so that the heat transfer to the temperature controller is improved in the case of a contact controller.
Das Gehäuse weist vorzugsweise weitere Funktionalitäten wie beispielsweise in verschiedenen Richtungen orientierte Schraubbefestigungen, d.h. seitliche und rückwärtige Schraubbefestigungen, einen DIN Clip sowie einen Erdungsanschluss auf. Die Vorderseite des Gehäuses kann mit einem optisch ansprechenden Design ausgebildet sein.The housing preferably has other functionalities such as screw attachments oriented in different directions, i.e. lateral and rear screw attachments, a DIN clip and a grounding connection. The front of the housing can be designed with a visually appealing design.
Vorzugsweise weist der Aufnahmeraum eine Öffnung auf, die eine Kabeldurchführung für das elektronische Bauteil bildet. Die Öffnung wird ferner zur Montage des elektronischen Bauteils, konkret des Temperaturreglers genutzt.The receiving space preferably has an opening which forms a cable bushing for the electronic component. The opening is also used to mount the electronic component, specifically the temperature controller.
Das Halteprofil kann einen Aufnahmeschlitz und eine parallel dazu angeordnete Rastkante mit einer Einlaufschräge aufweisen, zwischen denen die Hutschiene arretierbar ist. Vorzugsweise ist eine Halteklemme für die Hutschiene im Aufnahmeschlitz angeordnet.The holding profile can have a receiving slot and a latching edge arranged parallel thereto with a run-in bevel, between which the top-hat rail can be locked. A retaining clip for the top-hat rail is preferably arranged in the receiving slot.
Die Bezeichnungen „Vorderseite, Rückseite, Unterseite und Oberseite“ beziehen sich auf die Ausrichtung bzw. Position des Gehäuses im Einbauzustand. Dabei ist die Rückseite des Gehäuses mit einer Hutschiene verbunden.The terms "front, back, bottom and top" refer to the orientation or position of the housing when installed. The back of the housing is connected to a DIN rail.
Beschrieben ist des Weiteren eine Vorrichtung zur Temperaturregelung in explosionsgefährdeten Bereichen, die einen Temperaturregler und ein Gehäuse aufweist, in dem der Temperaturregler angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine abgedichtete Öffnung auf, durch die elektrische Leitungen des Temperaturreglers geführt sind. Der Temperaturregler weist eine Messoberfläche auf, die zumindest bereichsweise direkt an einer Innenwand des Gehäuses anliegt und mit einer Erdungsfahne elektrisch verbunden ist. Die Erdungsfahne ist mit einer weiteren Leitung elektrisch verbunden, die durch die Öffnung geführt ist und vorzugsweise eine Einheit bildet.Also described is a device for temperature control in potentially explosive areas, which has a temperature controller and a housing in which the temperature controller is arranged. The housing has a sealed opening through which electrical leads of the temperature controller are routed. The temperature controller has a measurement surface which is in direct contact with an inner wall of the housing, at least in some areas, and is electrically connected to a grounding lug. The grounding lug is electrically connected to another lead which is routed through the opening and preferably forms a unit.
Durch die direkte Anlage der Messoberfläche an der Innenwand des Gehäuses ist ein optimaler Wärmeübergang vom Temperaturregler zur Umgebung und umgekehrt möglich. Mit anderen Worten wird der bidirektionale Wärmeübergang zwischen dem Temperaturregler und der Umgebung signifikant verbessert.Due to the direct contact of the measuring surface with the inner wall of the housing, an optimal heat transfer from the temperature controller to the environment and vice versa is possible. In other words, the bi-directional heat transfer between the temperature controller and the environment is significantly improved.
Dies hat für verschiedene Einsatzmöglichkeiten der beschriebenen Vorrichtung Vorteile.This has advantages for various possible uses of the device described.
Bei einer Beaufschlagung des Temperaturreglers mit hohen Strömen ist es wünschenswert, die dadurch entstehende Wärme möglichst schnell und wirksam abzuführen. Durch die direkte Anlage des Temperaturreglers bzw. dessen Messoberfläche an der Innenwand des Gehäuses wird die Bildung einer isolierenden Luftschicht zwischen dem Gehäuse und dem Temperaturregler vermieden und die Kühlung des Temperaturreglers verbessert. Damit wird die Mess- und damit die Regelgenauigkeit bzw. die Stabilität der Schaltpunkte erhöht. Durch den direkten Temperaturaustausch mit der Umgebung stellt sich ein Temperaturgleichgewicht ein, welches den Regler in seiner Genauigkeit unterstützt. In diesem Fall bietet es sich an, die beschriebene Vorrichtung als Raumregler einzusetzen, weil dann die Außenseite des Gehäuses im Bereich der Messoberfläche frei zugänglich ist, so dass eine gute Kühlung des Gehäuses und damit des direkt an der Innenwand des Gehäuses befindlichen Temperaturreglers möglich ist.When the temperature controller is subjected to high currents, it is desirable to dissipate the resulting heat as quickly and effectively as possible. The direct attachment of the temperature controller or its measuring surface to the inner wall of the housing avoids the formation of an insulating layer of air between the housing and the temperature controller and improves the cooling of the temperature controller. This increases the measuring and thus the control accuracy and the stability of the switching points. Due to the direct temperature exchange with the environment, a temperature equilibrium is established, which supports the controller in its accuracy. In this case, it makes sense to use the device described as a room controller, because then the outside of the housing is freely accessible in the area of the measuring surface, so that good cooling of the housing and thus of the temperature controller located directly on the inner wall of the housing is possible.
Die guten wärmeübertragenden Eigenschaften können auch in der anderen Richtung, d.h. bei einem Wärmegradienten, der zum Temperaturregler hin abfällt, gut verwendet werden, weil dann der Wärmestrom über die Gehäusewand zum Temperaturregler schnell und wirksam übertragen wird. In diesem Fall eignet sich die beschriebene Vorrichtung besonders gut als Kontaktfühler, bei dem die Gehäusewand im Bereich der Messoberfläche mit einem Bauteil verbunden ist bzw. dieses kontaktiert, dessen Temperatur gemessen werden soll.The good heat transfer properties can also be used in the other direction, i.e. with a heat gradient that drops towards the temperature controller, because the heat flow is then transferred quickly and efficiently via the housing wall to the temperature controller. In this case, the device described is particularly well suited as a contact sensor, in which the housing wall is connected in the area of the measuring surface to or contacts a component whose temperature is to be measured.
Die mit der Messoberfläche elektrisch verbundene Erdungsfahne hat den Vorteil, dass die Masseverbindung nicht über das Gehäuse, sondern durch eine weitere Leitung erfolgen kann, die mit der Erdungsfahne elektrisch verbunden ist. Diese Weiterleitung wird zusammen mit den bereits bestehenden elektrischen Leitungen des Temperaturreglers zusammen durch die Öffnung im Gehäuse nach außen geführt. Dadurch wird die Herstellung der beschriebenen Vorrichtung erleichtert. Außerdem hat die Erdungsfahne den Vorteil, dass der Temperaturregler im Gehäuse gut platziert werden kann, so dass eine direkte Anlage der Messoberfläche an der Innenwand des Gehäuses ermöglicht wird.The grounding lug that is electrically connected to the measuring surface has the advantage that the ground connection cannot be made via the housing, but rather by another line that is electrically connected to the grounding lug. Together with the existing electrical lines of the temperature controller, this transmission is routed to the outside through the opening in the housing. This facilitates the manufacture of the device described. The grounding lug also has the advantage that the temperature controller can be placed well in the housing, so that the measurement surface can be placed directly against the inner wall of the housing.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass die Erdungsfahne und der Temperaturregler, bzw. die Komponenten des Temperaturreglers, wie die Steuerung und die Messoberfläche (Sensorik), eine Einheit bilden, die bei der Montage zusammen handhabbar sind. Dies bietet eine signifikante Erleichterung gegenüber dem Stand der Technik, bei dem die Erdung des Reglers durch einen elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse erfolgt.Another advantage of the device described is that the grounding lug and the temperature controller, or the components of the temperature controller, such as the controller and the measuring surface (sensors), form a unit that can be handled together during assembly. This offers a significant simplification over the prior art, in which the controller is grounded through electrical contact with the housing.
So kann sich die Erdungsfahne entlang einer Seitenwand des Temperaturreglers erstrecken und über dessen Stirnseite vorstehen. Bei dieser Ausführung der beschriebenen Vorrichtung ist die kompakte und bauraumsparende Ausbildung des Temperaturreglers von Vorteil, da die Erdungsfahne eng an der Seitenwand des Temperaturreglers geführt werden kann bzw. direkt an der Seitenwand des Temperaturreglers anliegt. Die Erdungsfahne wird also in Richtung der Elektroanschlüsse des Temperaturreglers geführt, die mit den Leitungen verbunden sind. Der mit der Erdungsfahne eine Einheit bildende Regler ist daher besonders kompakt aufgebaut und einfach zu montieren. Die über die Stirnseite vorstehende Erdungsfahne ist für die Verbindung mit der weiteren elektrischen Leitung gut zugänglich.For example, the grounding lug can extend along a side wall of the temperature controller and protrude beyond its end face. In this embodiment of the device described, the compact and space-saving design of the temperature controller is advantageous since the grounding lug can be guided closely to the side wall of the temperature controller or bears directly against the side wall of the temperature controller. The ground lug is therefore routed in the direction of the electrical connections of the temperature controller, which are connected to the cables. The controller, which forms a unit with the grounding lug, is therefore particularly compact and easy to assemble. The grounding lug protruding over the face is easily accessible for the connection to the further electrical line.
Bei einer weiteren Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung ist das freie Ende der Erdungsfahne zum Temperaturregler hin abgewinkelt, wodurch die Verbindung mit der weiteren elektrischen Leitung weiter erleichtert wird.In a further embodiment of the device described, the free end of the grounding lug is angled towards the temperature controller, as a result of which the connection to the further electrical line is further facilitated.
Die Messoberfläche bildet vorzugsweise einen seitlichen Absatz, der mit der Erdungsfahne elektrisch verbunden ist. Auch dadurch wird die kompakte Form des Temperaturreglers verbessert, weil die Erdungsfahne wegen des Absatzes mit der Messoberfläche seitlich bündig abschließt.The measurement surface preferably forms a lateral step that is electrically connected to the grounding lug. This also improves the compact form of the temperature controller, because the grounding lug is flush with the measuring surface on the side due to the offset.
Vorzugsweise weist die beschriebene Vorrichtung eine Einrichtung zur Zugentlastung der Leitungen auf, die in der Öffnung angeordnet ist. Die Einrichtung zur Zugentlastung dient gleichzeitig zur Abdichtung der Öffnung.The device described preferably has a device for strain relief of the lines, which is arranged in the opening. The device for strain relief also serves to seal the opening.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung ist der Temperaturregler rotationssymmetrisch ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Temperaturregler in der Form eines Knopfthermostats ausgebildet ist. Der rotationssymmetrische Temperaturregler trägt dazu bei, dass die Herstellung der Vorrichtung vereinfacht wird, weil der Aufnahmeraum im Gehäuse für den Temperaturregler durch eine einfache Sacklochbohrung hergestellt werden kann. Außerdem entfällt durch die Erdungsfahne die Verbindung der Masse mit dem Gehäuse, da diese direkt mit dem stromführenden Teil verbunden ist.In a further preferred embodiment of the device described, the temperature controller is designed to be rotationally symmetrical. It is particularly advantageous if the temperature controller is designed in the form of a knob thermostat. The rotationally symmetrical temperature controller helps to simplify the manufacture of the device because the receiving space in the housing for the temperature controller can be produced by a simple blind hole. In addition, the grounding lug eliminates the connection of the ground to the housing, since this is directly connected to the live part.
Der Temperaturregler kann mit der Innenwand des Gehäuses stoffschlüssig, bspw. durch eine Kontaktverbindung, wie etwa durch eine Wärmepaste verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Wärmeleitblech zwischen der Messoberfläche und der Innenwand angeordnet sein. Dabei handelt es sich um eine besonders einfache Möglichkeit, den Temperaturregler mit der Innenwand des Gehäuses direkt zu verbinden.The temperature controller can be connected to the inner wall of the housing in a materially bonded manner, for example by a contact connection, such as by a thermal paste. Additionally or alternatively, a heat conducting sheet can be arranged between the measuring surface and the inner wall. This is a particularly simple way of directly connecting the temperature controller to the inner wall of the housing.
Zusätzlich oder alternativ kann auf den Temperaturregler eine mechanische Vorspannung, bspw. durch eine Druckfeder, aufgebracht werden, die die Messoberfläche an die Innenwand andrückt.Additionally or alternatively, a mechanical preload can be applied to the temperature controller, for example by a compression spring, which presses the measurement surface against the inner wall.
Der Temperaturregler weist einen Bimetallschalter auf, der sich als besonders zuverlässig im Zusammenhang mit dem Regeln der Temperatur in explosionsgefährdeten Bereichen erwiesen hat.The temperature controller features a bimetallic switch, which has proven to be particularly reliable in connection with controlling the temperature in potentially explosive atmospheres.
Die beschriebene Vorrichtung kann als Kontaktregler oder als Raumregler verwendet werden. Wenn die Vorrichtung als Kontaktregler verwendet wird, kommen die guten Wärmeübertragungseigenschaften zur Messung der Temperatur des kontaktierten Bauteils zum Tragen. Die Verwendung der Vorrichtung als Raumregler bietet sich an, wenn die Vorrichtung zur Regelung eines Heizgerätes verwendet wird, konkret wenn die Vorrichtung mit hohen Strömen zur direkten Steuerung des Heizgerätes eingesetzt wird, weil dann die im Temperaturregler erzeugte Wärme gut nach außen abgeführt wird.The device described can be used as a contact controller or as a room controller. If the device used as a contact regulator the good heat transfer properties come into play when measuring the temperature of the contacted component. The device can be used as a room controller if the device is used to control a heater, specifically if the device is used with high currents for direct control of the heater, because the heat generated in the temperature controller is then easily dissipated to the outside.
Die Vorrichtung kann auch als Gerät oder Produkt bezeichnet werden.The device can also be referred to as a device or product.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die anbei gefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the attached schematic drawings.
In diesen zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Temperaturregelung in explosionsgefährdeten Bereichen mit einem Gehäuse nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; -
2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach1 ; -
3 eine perspektivische Darstellung des Temperaturreglers gemäß1 mit angeschlossenen elektrischen Leitungen; -
4 einen Schnitt durch das Gehäuse gemäß1 ohne Einbauten; -
5 eine Rückansicht der Vorrichtung nach1 mit einer an der Vorrichtung befestigten Hutschiene; und -
6 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach1 mit einer an der Vorrichtung befestigten Hutschiene.
-
1 a perspective view of a device for temperature control in potentially explosive atmospheres with a housing according to an embodiment of the invention; -
2 a section through the device1 ; -
3 a perspective view of the temperature controller according to1 with connected electrical lines; -
4 according to a section through the housing1 without internals; -
5 a rear view of the device1 with a top-hat rail attached to the device; and -
6 a side view of the device1 with a top-hat rail attached to the device.
Die Vorrichtung zur Temperaturregelung, wie in den
Dazu weist die Vorrichtung einen Temperaturregler 10 auf, der in einem Gehäuse 11 angeordnet ist. Das Gehäuse 11 weist eine Öffnung 12 auf, durch die elektrische Leitungen 13, 14 des Temperaturreglers 10 nach außen geführt sind. Die Öffnung 12 ist in an sich bekannter Weise so abgedichtet, dass Gase oder andere Stoffe nicht in das Gehäuse gelangen können. Die Abdichtung der Öffnung 12 erfolgt durch eine Einrichtung zur Zugentlastung 23, die in die Öffnung 12 eingeschraubt oder anderweitig mit dieser verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Einrichtung zur Zugentlastung 23 und dem Gehäuse 11 ist ausreichend dicht, um in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt zu werden. Insbesondere genügt die Verbindung gültigen ATEX Normen.For this purpose, the device has a
Das Gehäuse 11 weist eine Innenbohrung auf, die einen Hohlraum bzw. Aufnahmeraum 27 für den Temperaturregler 10 bildet. Der Temperaturregler 10 ist rotationssymmetrisch, insbesondere im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, so dass dieser in den Hohlraum passt. Allgemein gilt, dass die Form und Größe des Temperaturreglers 10 und die Form und Größe des Aufnahmeraumes 27 so aufeinander abgestimmt sind. Der Temperaturregler muss nicht zwingend rund sein. Eckige Temperaturregler sind ebenfalls möglich.The housing 11 has an inner bore which forms a hollow space or receiving
Für die Steuerung eines Gerätes, bspw. eines Heizgerätes durch den Temperaturregler ist dieser in an sich bekannter Weise mit elektrischen Leitungen 13, 14 verbunden, die durch die Öffnung 12 und die Einrichtung für die Zugentlastung 23 nach außen geführt sind. Die elektrischen Leitungen 13, 14 sind ummantelt. Konkret sind die elektrischen Leitungen 13, 14 mit entsprechenden Kontaktanschlüssen verbunden, die an einer ersten Stirnseite 20 des Temperaturreglers angeordnet sind.In order to control a device, for example a heating device, the temperature controller is connected in a manner known per se to
Die elektrischen Leitungen 13, 14 sind mit einem (nicht dargestellten) Bimetallschalter verbunden, der im Inneren des Temperaturreglers 10 angeordnet ist und den Temperaturfühler des Temperaturreglers bildet. Wie in
Durch die Messoberfläche 15 wird ein Wärmestrom im Betrieb des Temperaturreglers 10 in dessen Inneres, d.h. zum Bimetallschalter transportiert, der bei Überschreiten des Schaltpunktes schließt oder öffnet. Die Messoberfläche 15 ist an einer zweiten Stirnfläche des Temperaturreglers 10 ausgebildet. Wie in
Unter direktem Kontakt wird einerseits eine direkte Anlage ohne Zwischenschichten verstanden, so dass die Messoberfläche 15 die Innenwand 16 direkt berührt. Andererseits wird auch eine Kombination der Messoberfläche 15 mit der Innenwand 16 durch Wärmeleitpaste und/oder Wärmeleitbleche als direkter Kontakt verstanden, weil es sich hierbei um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Messoberfläche 15 und Innenwand 16 handelt, die einen guten Wärmeübergang bewirkt.Direct contact means, on the one hand, direct contact without intermediate layers, so that the
Die Messoberfläche 15 ist nicht nur auf die Stirnseite des Temperaturreglers 10 begrenzt, sondern bildet einen Umfangsring, der konzentrisch zu einer Seitenwand 19 des Temperaturreglers angeordnet ist. Mit anderen Worten bildet die Messoberfläche 15 eine stirnseitige Kappe oder Haube, die die Wandung des Temperaturreglers 10 zumindest bereichsweise umgibt. Der ringförmige Abschnitt der Messoberfläche und der gerade, stirnseitige Abschnitt der Messoberfläche 15 sind einteilig miteinander verbunden.The
Die Vorrichtung weist, wie in den
Die vorstehend geschilderte Verbindung der Erdungsfahne 17 mit der Messoberfläche 15 ermöglicht den direkten Kontakt der Messoberfläche 15, konkret des stirnseitigen Abschnitts der Messoberfläche 16 mit der Innenwand 16 des Gehäuses 11. Hierzu wird der Temperaturregler 10 mit einem Anpressdruck beaufschlagt. Dieser wird im einfachsten Fall durch die Leitungen 13, 14, 18 erzeugt, die eine Überlänge zwischen der Einrichtung zur Zugentlastung 23 und der Stirnseite 20 des Temperaturreglers 10 aufweisen, so dass die Leitungen 13, 14, 18 den Temperaturregler 10 gegen die Innenwand 16 drücken. Alternativ oder zusätzlich kann eine Druckfeder eingesetzt werden. Weiterhin ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Temperaturregler 10 und der Innenwand 16 des Gehäuses 11 durch eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitblech möglich.The above-described connection of the
Das Gehäuse 11 wird sowohl im Zusammenhang mit der Vorrichtung zur Temperaturregelung, also in Kombination mit dem im Gehäuse 11 angeordneten Temperaturregler 10 beschrieben.The housing 11 is described both in connection with the temperature control device, ie in combination with the
Außerdem wird das Gehäuse 11 als solches, d.h. ohne den im Gehäuse 11 angeordneten Temperaturregler 10 offenbart und beansprucht, da das Gehäuse 11 als solches auch für die Aufnahme anderer elektronischer Bauteile als Temperaturregler geeignet ist. Das Gehäuse 11 ist in
Das Gehäuse 11 ist aus einem leitfähigen Material, wodurch das Risiko einer elektrostatischen Aufladung des Gehäuses 11 begrenzt wird. Konkret ist das Gehäuse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.The housing 11 is made of a conductive material, which limits the risk of the housing 11 becoming electrostatically charged. Concretely, the case is made of aluminum or an aluminum alloy.
Wie im Schnitt gemäß
Das Gehäuse 11 weist einen Aufnahmeraum 27 auf, in dem der Temperaturregler, wie beispielsweise in
Der Aufnahmeraum 27 weist eine Öffnung 12 auf, die an der Unterseite 28 des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Die Öffnung 12 bildet einerseits den Zugang zum Aufnahmeraum für die Montage des Temperaturreglers 10. Andererseits wird nach der Montage des Temperaturreglers 10 die Einrichtung für die Zugentlastung 23 eingesetzt, insbesondere verschraubt, die die Öffnung 12 gegen die Umgebung abdichtet, so dass die Öffnung 12 eine Kabeldurchführung bildet. Alternativ kann eine Vergussmasse zum Abdichten der Öffnung 12 verwendet werden.The receiving
Das Halteprofil 26 dient dazu, das Gehäuse 11 mit einer Hutschiene zu verbinden, wie in den
Im Aufnahmeschlitz 31 ist eine Halteklemme 34 bzw. Halteklammer oder Spannfeder oder Federbügel angeordnet, die einerseits am Boden des Aufnahmeschlitzes 31 und andererseits an der Hutschiene anliegt. Die Halteklemme 34 dient dazu, das Gehäuse 11 mit der Hutschiene zu verrasten, wenn die Hutschiene über die Rastkante 32 geführt wird. Beim Arretieren wird die Halteklemme 34 zusammengedrückt und erlaubt so das Überwinden der Rastkante 32. Wenn die Rastkante 32 im Spalt zwischen der Rückwand 35 und der Rastkante 32 angeordnet ist, übt die Halteklemme 34 eine Federkraft auf die Hutschiene aus, die das Gehäuse 11 sicher mit dieser fixiert.A retaining
An der Unterseite 28 des Gehäuses 11 ist eine Nut 29 ausgebildet, die eine Innenverzahnung 30 aufweist. Die Nut 29 erstreckt sich parallel zur Unterseite 28 über die gesamte Breite des Gehäuses 11. Die Nut 29 dient dazu, eine Halteschraube 36 aufzunehmen, wie in den
Das Gehäuse weist im rückwärtigen Bereich Schrauböffnungen 37A, 37B für eine seitliche Befestigung auf. Eine weitere Öffnung, insbesondere ein Bohrloch 39, ist an der Rückseite des Gehäuses für eine Standardschraubbefestigung ausgebildet.In the rear area, the housing has
Das Gehäuse 11 wird wie folgt hergestellt.The case 11 is manufactured as follows.
Die Grundform des Gehäuses 11 wird durch Strangpressen gebildet. Dabei wird ein einteiliger geschlossener (massiver) Gehäuseblock mit dem in
In den einteiligen, geschlossenen, strangförmigen Gehäuseblock werden an der Unterseite 28 die Aufnahmeräume 27 eingebracht, beispielsweise durch Bohren. Dann wird der Gehäuseblock abgelängt, d.h. quergeteilt. Daraus ergeben sich mehrere Gehäuse, von denen eines in den
Alle Kanten und Flächen des Gehäuses 11 erstrecken sich in Strangpressrichtung, also auch die Rastkante 32, die Einlaufschräge 33, der Aufnahmeschlitz 31 und die Nut 29. Lediglich die Seitenflächen 38 des Gehäuses 11, die beim querteilen entstehen und der Aufnahmeraum 27 sind in einer anderen Richtung orientiert, da diese nicht beim Strangpressen gebildet werden.All edges and surfaces of the housing 11 extend in the extrusion direction, i.e. also the locking
Die Aufnahmeräume 27 können vor dem Querteilen in den Gehäuseblock oder nach dem Querteilen jeweils einzeln in die Gehäuse eingebracht werden. Wie in
Bezugszeichenlistereference list
- 1010
- Temperaturreglertemperature controller
- 1111
- GehäuseHousing
- 1212
- Öffnungopening
- 13, 1413, 14
- Elektrische LeitungenElectric lines
- 1515
- Messoberflächemeasuring surface
- 1616
- Innenwandinner wall
- 1717
- Erdungsfahnegrounding flag
- 1818
- Weitere LeitungAnother line
- 1919
- SeitenwandSide wall
- 2020
- Stirnseiteface
- 2121
- Freies Endefree end
- 2222
- AbsatzUnit volume
- 2323
- Einrichtung zur ZugentlastungDevice for strain relief
- 2424
- Vorderseitefront
- 2525
- Rückseiteback
- 2626
- Halteprofilholding profile
- 2727
- Aufnahmeräumerecording rooms
- 2828
- Unterseitebottom
- 2929
- Nutgroove
- 3030
- Innenverzahnunginternal teeth
- 3131
- Aufnahmeschlitzreceiving slot
- 3232
- Rastkantelocking edge
- 3333
- Einlaufschrägeinlet slope
- 3434
- Halteklemmeholding clamp
- 3535
- Rückwandback panel
- 3636
- Halteschrauberetaining screw
- 3737
- Hohlraumcavity
- 37A, 37B37A, 37B
- Seitliche SchraubbefestigungLateral screw fastening
- 3838
- Seitenflächenside faces
- 3939
- Bohrloch für StandardschraubbefestigungDrill hole for standard screw attachment
Claims (8)
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DE102016015726.7A DE102016015726B4 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Method of manufacturing a housing and such a housing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016015726.7A DE102016015726B4 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Method of manufacturing a housing and such a housing |
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DE102016015726B4 true DE102016015726B4 (en) | 2022-11-24 |
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ID=60163067
Family Applications (1)
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DE102016015726.7A Active DE102016015726B4 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Method of manufacturing a housing and such a housing |
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-
2016
- 2016-05-12 DE DE102016015726.7A patent/DE102016015726B4/en active Active
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DudenOnline:Begriff: "massiv"https://www.duden.de/rechtschreibung/massivDownload: 04.02.2022 |
Also Published As
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