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Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung aufweisend ein explosionsgeschütztes Gehäuse sowie einen Verbindungskörper, der in einer Wandöffnung explosionsgeschützt angeordnet ist. Beispielsweise kann mittels des Verbindungskörpers eine Leitung explosionsgeschützt in den Innenraum des Gehäuses geführt werden.
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Derartige explosionsgeschützte Anordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel offenbart
US 5 399 807 A Gehäusewände unterschiedlicher Gehäuse, die jeweils eine Wandöffnung aufweisen. Der Verbindungskörper ist durch eine Verbindungshülse gebildet und in Innengewinde geschraubt, die in den Wandöffnungen ausgebildet sind. In der Hülse können Durchführungskörper und Leitungen angeordnet werden und somit explosionsgeschützt von einem Innenraum in den anderen Innenraum der Gehäuse verlegt werden.
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Aus
DE 31 10 240 A1 ist ein Kabeleinführungsstutzen für explosionsgeschützte elektrische Einrichtungen bekannt. Auch bei dieser Ausgestaltung ist in der Wandöffnung einer Gehäusewand eines explosionsgeschützten Gehäuses ein Innengewinde eingebracht, in das ein Verbindungskörper in Form einer Verbindungshülse eingeschraubt ist. Durch die Verbindungshülse hindurch kann eine Leitung in das Gehäuse geführt werden.
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Ausgehend vom Stand der Technik kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, die explosionsgeschützte Anordnung derart weiterzubilden, dass der Herstellungsaufwand insbesondere für das explosionsgeschützte Gehäuse der Anordnung reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine explosionsgeschützte Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Die explosionsgeschützte Anordnung weist ein explosionsgeschütztes Gehäuse mit mehreren Gehäusewänden auf. Die Gehäusewände begrenzen einen Innenraum des explosionsgeschützten Gehäuses. Jede Gehäusewand hat eine Wandinnenfläche, die dem Innenraum zugewandt ist und eine Wandaußenfläche, die der Umgebung zugewandt ist. Der Innenraum des explosionsgeschützten Gehäuses ist explosionsgeschützt bzw. zünddurchschlagsicher von der Umgebung getrennt.
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Das explosionsgeschützte Gehäuse ist in einer der Norm entsprechenden Zündschutzart ausgeführt und kann insbesondere in der Zündschutzart „druckfeste Kapselung“ (Ex d) gemäß einer der Normen EN 60079-1 oder IIC 60079-1-1 ausgeführt sein.
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Eine Gehäusewand kann dabei zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegt werden und als Deckel, Klappe, Tür oder dergleichen ausgebildet sein.
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Im Innenraum kann wenigstens eine Zündquelle angeordnet sein, beispielsweise eine oder mehrere elektrische und/oder elektronische Einrichtungen oder Betriebsmittel. Mittels des explosionsgeschützten Gehäuses kann die wenigstens eine Zündquelle von einer explosionsgefährdeten Atmosphäre in der Umgebung des Gehäuses außerhalb des Innenraums getrennt werden. Durch die explosionsgeschützte Ausgestaltung des explosionsgeschützten Gehäuses wird erreicht, dass heiße Gase, Funken, Flammen, Lichtbögen oder andere zündfähige Medien ausreichend gekühlt bzw. gelöscht oder ihre Energie derart verringert werden, bevor sie vom Innenraum in die Umgebung gelangen. Dadurch wird ein Zünden der explosionsgefährdeten Atmosphäre in der Umgebung des Gehäuses vermieden.
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Um Leitungen, Bedienelemente oder andere Baugruppen durch eine Gehäusewand hindurchführen oder in der Gehäusewand anordnen zu können, weist wenigstens eine Gehäusewand eine Wandöffnung auf, die die Gehäusewand vollständig durchsetzt. Die Wandöffnung ist von einer Randfläche begrenzt. Die Randfläche verbindet die Wandinnenfläche mit der Wandaußenfläche der Gehäusewand.
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In dieser Wandöffnung ist ein Verbindungskörper angeordnet. Der Verbindungskörper ist dazu eingerichtet, eine Baugruppe, beispielsweise ein Befehlsgerät und/oder ein Meldegerät oder einen Einsatz zur Durchführung einer Leitung aufzunehmen. Dazu kann der Verbindungskörper entsprechende Aufnahmemittel bzw. Verbindungsmittel aufweisen. Der Verbindungskörper hat einen Einsteckabschnitt und einen sich in einer Axialrichtung an den Einsteckabschnitt anschließenden Flansch mit einer Flanschfläche. Vorzugsweise schließt sich der Flansch unmittelbar an den Einsteckabschnitt an. Der Einsteckabschnitt oder zumindest ein Teil davon ist innerhalb der Wandöffnung angeordnet und liegt damit der Randfläche der Gehäusewand gegenüber. Die Randfläche der Gehäusewand ist gewindelos ausgebildet. Insbesondere ist die Wandstärke der Gehäusewand so klein, dass keine ausreichende Anzahl an Windungen in die Randfläche eingebracht werden könnte, um eine zünddurchschlagsichere Gewindeverbindung zwischen dem Verbindungskörper und der Gehäusewand herzustellen. Üblicherweise sind hierfür mindestens fünf Windungen notwendig. Die Wanddicke der Gehäusewand kann etwa 1 mm betragen oder größer sein als 1mm. Vorzugsweise ist die Wanddicke der Gehäusewand kleiner als 10 mm oder kleiner als 8 mm oder kleiner als 6 mm.
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Die Flanschfläche des Verbindungskörpers ist der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche zugewandt, so dass dazwischen ein zünddurchschlagsicherer Spalt gebildet ist bzw. begrenzt wird.
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Somit wird die Zünddurchschlagsicherheit mittels des Verbindungskörpers nicht im Bereich der Wandöffnung im Zusammenwirken mit dem Verbindungskörper und der Randfläche hergestellt, sondern im Anschluss daran durch Zusammenwirken der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche der Gehäusewand mit der Flanschfläche. Die Flanschfläche kann rechtwinklig zur Axialrichtung und insbesondere in Radialrichtung ausreichend dimensioniert werden und beispielsweise rechtwinklig zur Axialrichtung eine Breite von mindestens 10 mm aufweisen. Die Wandinnenfläche oder Wandaußenfläche bzw. die Flanschfläche können auch in einem anderen Winkel, beispielsweise kleiner als 90°, relativ zur Axialrichtung angeordnet sein.
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Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Wanddicke der Gehäusewand sehr klein auszuführen. Ein Einschrauben des Verbindungskörpers in die Gehäusewand entfällt.
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Es ist bevorzugt, wenn zwischen der Flanschfläche und der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche der Gehäusewand eine Zwischenschicht vorhanden ist. Die Zwischenschicht kann eine Haftvermittlungsschicht oder eine Klebeschicht sein. Die Flanschfläche kann ausschließlich über eine Zwischenschicht an der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche anliegen oder alternativ teilweise unmittelbar an der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche anliegen. Bei einer weiteren Alternative kann zwischen dem Flansch und der Gehäusewand benachbart zu der Zwischenschicht auch ein Freiraum vorhanden sein.
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Die Zwischenschicht kann bei einem Ausführungsbeispiel von einem Dichtungskörper gebildet sein, beispielsweise einem Dichtungsring. Die Zwischenschicht kann alternativ zusätzlich zu dem Dichtungskörper wenigstens eine Klebeschicht aufweisen. Der Dichtungskörper kann beispielsweise an der Flanschfläche angeklebt sein und zusätzlich oder alternativ an der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche der Gehäusewand angeklebt sein.
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Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Verbindungskörper mittels des Flansches und insbesondere der Flanschfläche durch eine Haftvermittlung oder stoffschlüssig mit der Gehäusewand verbunden. Insbesondere wird die Haftvermittlungsverbindung oder die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Flanschfläche und der Wandinnenfläche bzw. der Wandaußenfläche der Gehäusewand hergestellt. Die Verbindung kann durch Kleben und/oder Löten und/oder Schweißen hergestellt werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Flanschfläche zumindest teilweise in einer Radialebene, die radial zur Axialrichtung ausgerichtet ist. Die Flanschfläche kann sich vollständig innerhalb dieser Radialebene erstrecken und somit ohne Absätze, Stufen oder Vertiefungen ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann der Flansch auf seiner der Wandinnenfläche oder der Wandaußenfläche der Gehäusewand zugewandten Seite eine ringförmige Vertiefung aufweisen. Die Vertiefung stellt eine Nut oder eine Rinne dar. In einer Umfangsrichtung um die Wandöffnung ist die Vertiefung ringförmig ausgebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung vollständig um 360°. Diese Vertiefung kann zur Aufnahme eines Körpers oder eines Stoffes zur Bildung der Zwischenschicht eingerichtet sein und beispielsweise Klebstoff und/oder einen Klebekörper und/oder einen Dichtungskörper ganz oder teilweise aufnehmen.
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Bevorzugt ist es, wenn die Zwischenschicht radial zur Axialrichtung oder rechtwinklig zur Axialrichtung nicht aus der ringförmigen Vertiefung herausragt. Insbesondere kann eine vorhandene Zwischenschicht vollständig in der ringförmigen Vertiefung angeordnet sein. Der Kontakt zwischen der Zwischenschicht und der Flanschfläche beschränkt sich daher auf den Bereich innerhalb der ringförmigen Vertiefung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Sicherungseinrichtung vorhanden. Die Sicherungseinrichtung ist dazu eingerichtet, den Verbindungskörper mechanisch und insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig an der Gehäusewand zu sichern bzw. an der Gehäusewand zu befestigen. Die Sicherungseinrichtung kann beispielsweise ein Sicherungsteil aufweisen, das gemeinsam mit dem Flansch zusammenwirkt und den Verbindungskörper zwischen dem Sicherungsteil und dem Flansch an der Gehäusewand sichert.
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Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Verbindungskörper ein Außengewinde aufweisen. Als Sicherungsteil kann ein Sicherungsring vorhanden sein, der ein Innengewinde aufweist. Das Innengewinde des Sicherungsrings kann mit dem Außengewinde des Verbindungskörpers zusammengeschraubt werden. Durch das Herstellen dieser Schraubverbindung kann die Gehäusewand zwischen dem Sicherungsring und dem Flansch eingespannt werden, so dass der Verbindungskörper fest an der Gehäusewand angeordnet ist. Anstelle oder zusätzlich zu der Schraubverbindung kann auch eine Klebeverbindung und/oder eine Klemmverbindung eingesetzt werden, um ein Sicherungsteil am Verbindungskörper anzuordnen.
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Bevorzugt ist der Verbindungskörper in Form einer Verbindungshülse ausgestaltet. Die Verbindungshülse kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, die insbesondere zylindrisch oder kreiszylindrisch ausgestaltet sein kann. In der der Durchgangsöffnung begrenzenden Innenwand der Verbindungshülse kann ein Gewinde vorhanden sein oder die Innenwand kann gewindelos ausgebildet sein. In die Durchgangsöffnung kann eine Baugruppe oder ein Einsatz zur Leitungsdurchführung angeordnet werden, um eine zünddurchschlagsichere Verbindung zum Anordnen einer Baugruppe oder zum Durchführen einer Leitung zwischen der Umgebung und dem Innenraum des Gehäuses herzustellen.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer explosionsgeschützten Anordnung mit einem explosionsgeschützten Gehäuse und einem Verbindungskörper,
- 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verbindungskörpers und einer Sicherungseinrichtung in einer Explosionsdarstellung,
- 3 eine schematische Querschnittsdarstellung des Verbindungskörpers und der Sicherungseinrichtung aus 2 in einem an einer Gehäusewand des Gehäuses angeordneten Gebrauchslage,
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungskörpers in einer schematischen Querschnittsdarstellung,
- 5 der Verbindungskörper aus 4 und ein Ausführungsbeispiel einer Sicherungseinrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung in an einer Gehäusewand angebrachten Gebrauchslage,
- 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer an einer Gehäusewand befestigten Verbindungshülse in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungskörpers sowie einer Sicherungseinrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung in an einer Gehäusewand befestigter Gebrauchslage und
- 8 eine schematische, teilgeschnittene Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verbindungskörpers als Bestandteil und/oder zur Aufnahme einer Baugruppe.
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In 1 ist schematisch eine explosionsgeschützte Anordnung 10 veranschaulicht, die ein explosionsgeschütztes Gehäuse 11 aufweist. Das explosionsgeschützte Gehäuse 11 hat wenigstens eine und beim Ausführungsbeispiel mehrere Gehäusewände 12 die gemeinsam einen Innenraum 13 begrenzen. Beim Ausführungsbeispiel sind sechs Gehäusewände 12 vorhanden, die ein in etwa quaderförmiges explosionsgeschütztes Gehäuse 11 bilden. Das explosionsgeschützte Gehäuse kann auch andere Formen aufweisen, beispielsweise eine zylindrische Form.
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Das explosionsgeschützte Gehäuse 11 hat beim Ausführungsbeispiel einen Gehäusekörper 14, der aus mehreren vorzugsweise einstückig oder stoffschlüssig miteinander verbundenen Gehäusewänden 12 gebildet ist. An einer Seite weist der Gehäusekörper 14 eine Gehäuseöffnung 15 auf. Eine Gehäusewand 12 bildet einen Deckel 16, der lösbar mit dem Gehäusekörper 14 verbindbar ist und bei hergestellter Verbindung - in einer Schließstellung - die Gehäuseöffnung 15 zünddurchschlagsicher verschließt. Über die Gehäuseöffnung 15 ist der Innenraum 13 zugänglich, wenn sich der Deckel in einer Offenstellung befindet, wie sie in 1 dargestellt ist.
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Über das explosionsgeschützte Gehäuse 11 ist der Innenraum 13 somit explosionsgeschützt von einer Umgebung 17 mit explosionsgefährdeter Atmosphäre getrennt. Im Innenraum 13 können Einrichtungen aufgenommen und gefahrlos betrieben werden, die potenzielle Zündquellen für die explosionsgefährdete Atmosphäre darstellen. Solche Einrichtungen können beispielsweise elektrische und/oder elektronische Einrichtungen oder Betriebsmittel sein.
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Jede Gehäusewand 12 hat eine dem Innenraum 13 zugewandte Wandinnenfläche 21 und eine der Umgebung 17 zugewandte Wandaußenfläche 22. In wenigstens einer Gehäusewand 12 ist eine Wandöffnung 23 vorhanden (2 bis 8), die die Gehäusewand 12 vollständig durchsetzt. Die Wandöffnung 23 wird durch eine Randfläche 24 begrenzt. Die Randfläche 24 umschließt die Wandöffnung 23 in einer Umfangsrichtung vollständig. Die Randfläche 24 verbindet die Wandinnenfläche 21 mit der Wandaußenfläche 22.
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In der Wandöffnung 23 ist ein Verbindungskörper 25 angeordnet. Der Verbindungskörper 25 ist dazu eingerichtet, einen Einsatz 26 zur Durchführung einer Leitung 27 ( 3, 5 und 7) oder eine Baugruppe 28 (8) aufzunehmen. Bei der Baugruppe 28 kann es sich um Bediengerät, wie etwa eine Schalteinrichtung mit einem manuell betätigbaren Schalter 29 und/oder ein Meldegerät mit einer optischen und/oder akustischen Meldeeinheit handeln. Der Verbindungskörper 25 kann Bestandteil der Baugruppe 28 sein.
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Beim Ausführungsbeispiel ist der Verbindungskörper 25 als Verbindungshülse 30 ausgebildet. Die Verbindungshülse 30 weist eine Durchgangsöffnung 31 auf, die zur Aufnahme des Einsatzes 26 und/oder der Baugruppe 28 eingerichtet ist. Der Einsatz 26 bzw. die Baugruppe 28 können vollständig in der Durchgangsöffnung 31 angeordnet sein oder teilweise aus der Durchgangsöffnung in Richtung Innenraum oder in Richtung der Umgebung 17 herausragen. Eine die Durchgangsöffnung 31 begrenzende Innenwand 32 der Verbindungshülse kann mit einem Gewinde 33 zum Einschrauben des Einsatzes 26 und/oder der Baugruppe 28 versehen sein ( 2, 3 und 6-8). Alternativ dazu kann die Innenwand 32 der Verbindungshülse 30 auch gewindelos und vorzugsweise frei von Vorsprüngen und/oder Stufen und/oder Vertiefungen ausgebildet sein.
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Die Durchgangsöffnung 31 kann eine zylindrische und vorzugsweise kreiszylindrische Kontur haben. Die Innenwand 32 kann sich entlang der Mantelfläche eines Kreiszylinders erstrecken.
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In Abwandlung zur bevorzugten Ausführungsform kann die Verbindungshülse 30 auch andere Querschnittsformen aufweisen.
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Die Verbindungshülse 30 hat einen Einsteckabschnitt 37, der vom Ausführungsbeispiel durch einen hohlzylindrischen Teil der Verbindungshülse 30 gebildet ist. In einer Axialrichtung A schließt sich an den Einsteckabschnitt 37 vorzugsweise unmittelbar ein Flansch 38 der Verbindungshülse an. Der Flansch 38 hat auf der Seite, an der er an den Einsteckabschnitt 37 angrenzt bzw. der dem Einsteckabschnitt 37 zugewandt ist eine Flanschfläche 39. Die Flanschfläche 39 erstreckt sich rechtwinklig oder radial zur Axialrichtung A. Bei einem Ausführungsbeispiel kann sich die Flanschfläche 39 in einer einzigen Radialebene erstrecken, die radial zur Axialrichtung A ausgerichtet ist (2, 3 und 6-8).
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Bei hergestellter Verbindung zwischen der Verbindungshülse 30 und der Gehäusewand 12 durchgreift der Einsteckabschnitt 37 die Wandöffnung 23, so dass eine Außenfläche des Einsteckabschnitts 37 der Randfläche 24 gegenüberliegt bzw. an der Randfläche 24 anliegt. Die Flanschfläche 39 liegt beim Ausführungsbeispiel der Wandaußenfläche 22 gegenüber oder mittelbar oder unmittelbar an der Wandaußenfläche 22 an. Alternativ hierzu könnte die Flanschfläche 39 auch der Wandinnenfläche 21 gegenüberliegen oder mittelbar oder unmittelbar an der Wandinnenfläche 21 anliegen.
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Bei einigen Ausführungsbeispielen gehört zu der explosionsgeschützten Anordnung 10 außerdem eine Sicherungseinrichtung 40, die dazu eingerichtet ist, den Verbindungskörper 25 bzw. die Verbindungshülse 30 an der Gehäusewand 12 zu befestigen oder zu sichern. Hierzu kann die Sicherungseinrichtung 40 ein Sicherungsteil 41 aufweisen, das kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Verbindungskörper 25 und insbesondere dem Einsteckabschnitt 37 der Verbindungshülse 30 lösbar verbindbar ist. Das Sicherungsteil 41 kann mit dem Flansch 38 zusammenwirken, so dass der Bereich der Gehäusewand 12 im Anschluss an die Wandöffnung 23 zwischen dem Sicherungsteil 21 und dem Flansch 38 angeordnet und vorzugsweise dazwischen eingespannt ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Sicherungsteil 41 durch einen Sicherungsring 42 mit einem Innengewinde 43 gebildet sein. An der Verbindungshülse 30 und insbesondere am Einsteckabschnitt 37 kann ein Außengewinde 44 vorhanden sein, das mit dem Innengewinde 43 des Sicherungsrings 42 verbindbar ist. Beim Herstellen der Schraubverbindung zwischen dem Sicherungsring 42 und der Verbindungshülse 30 kann die Gehäusewand 12 zwischen dem Sicherungsring 42 und der Flanschfläche 39 eingespannt werden. Die hergestellte Verbindung unter Verwendung der Sicherungseinrichtung 40 bzw. des Sicherungsrings 42 ist beispielsweise in den 3, 5, 7 und 8 veranschaulicht.
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Bei dem in den 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Verbindungskörpers 25 bzw. der Verbindungshülse 30 ist in der Innenwand 32 kein Gewinde ausgebildet, sondern die Innenwand 32 erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang einer Mantelfläche eines Kreiszylinders. In Axialrichtung A betrachtet ist die Innenwand 32 der Verbindungshülse 30 daher zumindest abschnittsweise oder vollständig stufenlos und kantenlos eben ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel können anstelle einer Gewindeverbindung andere Sicherungsmittel vorhanden sein, um einen Einsatz 26 und/oder eine Baugruppe 28 mit der Verbindungshülse 30 zu verbinden. Lediglich beispielhaft ist in 5 ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem in einem Einsatz 26 ein Sicherungsring oder mehrere Sicherungsringe 45 angeordnet sind, wobei zumindest ein Sicherungsring 45 lösbar am Einsatz 26 angeordnet ist. Die Au-ßenabmessung des wenigstens einen Sicherungsrings 45 ist größer als die Außenabmessung der Durchgangsöffnung 31, so dass der Verbindungskörper 25 bzw. die Verbindungshülse 30 zwischen den Sicherungsringen 45 angeordnet ist. Die Sicherungsringe 45 bilden somit jeweils einen Axialanschlag für den Verbindungskörper 25 bzw. die Verbindungshülse 30. Auch andere Anschlagmittel könnten anstelle des wenigsten einen Sicherungsrings 45 verwendet werden, um einen Axialanschlag mit dem Verbindungskörper 25 bzw. der Verbindungshülse 30 zu bilden.
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In beiden Fällen kann zwischen dem Einsatz 26 und der Durchgangsöffnung 31 ein zünddurchschlagsicherer Spalt gebildet werden, der entweder ein zünddurchschlagsicherer ebener Spalt 46 (5) oder als zünddurchschlagsicherer Gewindespalt 47 (3 und 7) ausgeführt werden kann. Die Ausgestaltung von solchen zünddurchschlagsicheren Spalten sind in den einschlägigen Normen definiert (vergleiche zum Beispiel EN 60079-1).
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Die Flanschfläche 39 kann mittelbar und/oder unmittelbar an der Gehäuseaußenwand 22 anliegen. Bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist eine Zwischenschicht 50 vorhanden, die zwischen dem Flansch 38 und der Gehäusewand 12 angeordnet ist und die Flanschfläche 39 teilweise oder vollständig von der Gehäuseaußenfläche 22 trennt. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenschicht 50 durch eine Haftvermittlungsschicht 51 gebildet. Die Haftvermittlungsschicht 51 kann durch einen Klebekörper, beispielsweise ein Klebepad, oder durch das Aushärten eines Klebstoffes gebildet sein. Die Haftvermittlungsschicht 51 verbindet den Flansch 38 bzw. die Flanschfläche 39 mit der Gehäusewand 12 bzw. der Gehäuseaußenfläche 22.
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Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Zwischenschicht 50 in Umfangsrichtung um die Axialrichtung A ringförmig ausgeführt. Eine Breite b der Zwischenschicht 50 bzw. der Haftvermittlungsschicht 51 rechtwinklig zur Axialrichtung A beträgt an jeder Stelle vorzugsweise mindestens 10 mm. Eine Breite der Flanschfläche 39 rechtwinklig zur Axialrichtung A kann mindestens 10 mm betragen und beispielsweise der Breite b der Zwischenschicht 50 entsprechen oder größer sein.
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Die Zwischenschicht 50 kann aus einem einheitlichen Material bestehen oder unterschiedliche Materialien enthalten. Beispielsweise kann die Zwischenschicht 50 in Axialrichtung A durch mehrere Lagen aufgebaut sein. Die Zwischenschicht 50 kann beispielsweise einen Dichtungskörper 52 enthalten oder durch den Dichtungskörper 52 gebildet sein (7). Der Dichtungskörper 52 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Ringdichtung mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Zwischenschicht 50 bzw. der Dichtungskörper 52 rechtwinklig zur Axialrichtung A die Breite b von mindestens 10 mm. Die Breite b entspricht beim Ausführungsbeispiel der Differenz zwischen einem Innenradius und einem Außenradius der Zwischenschicht 50 bzw. des Dichtungskörpers 52.
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Optional zu der in 7 dargestellten Ausführungsform kann der Dichtungskörper 52 zusätzlich mit der Flanschfläche 39 und/oder der Wandaußenfläche 22 durch eine Klebeschicht verbunden sein.
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In den 4 und 5 ist ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Verbindungskörpers 25 bzw. der Verbindungshülse 30 veranschaulicht. Der Flansch 38 hat bei dieser Ausführungsform auf seiner dem Einsteckabschnitt 37 zugwandten Seite eine in Umfangsrichtung um die Axialrichtung A verlaufende ringförmige Vertiefung 55. Diese ringförmige Vertiefung 55 kann auch als Ringnut bezeichnet werden und ist in Axialrichtung A zum Einsteckabschnitt 37 hin offen. Die sich gegenüberliegenden Flanken und der Grund dieser Nut bzw. Vertiefung 55 ist durch den Flansch 38 gebildet. Die Vertiefung 55 dient zur Aufnahme der Zwischenschicht 50, beispielsweise der Haftvermittlungsschicht 51 und/oder des Dichtungskörpers 52. Rechtwinklig zur Axialrichtung A ist angrenzend an die Vertiefung 55 dadurch am Flansch 38 ein Axialvorsprung 56 gebildet. In Axialrichtung A hat der Axialvorsprung 56 eine Höhe h. Ein erster Abschnitt 39a der Flanschfläche 39 ist innerhalb der Vertiefung 55 und ein zweiter Abschnitt 39b der Flanschfläche 39 ist am Axialvorsprung 56 vorhanden.
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Bei dieser Ausgestaltung kann die axiale Presskraft, die auf die Zwischenschicht 50 wirkt, wenn der Verbindungskörper 25 bzw. die Verbindungshülse 30 an der Gehäusewand 12 montiert ist, begrenzt werden. Beim Sichern des Verbindungskörpers 25 bzw. der Verbindunghülse 30 mittels der Sicherungseinrichtung 40 und beispielsgemäß mittels dem Sicherungsring 42 liegt der zweite Abschnitt 39b an der Wandaußenfläche 22 an, während der Sicherungsring 42 gegen die Wandinnenfläche 21 drückt (5). Dadurch wird eine Verformung der Zwischenschicht 50 in Radialrichtung A begrenzt. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Zwischenschicht 50 durch einen vorgeformten Körper gebildet ist, wie etwa einen Klebekörper oder einen Dichtungskörper. Ein solcher Körper kann in die Vertiefung 55 eingelegt werden und in Axialrichtung A etwas aus der Vertiefung 55 herausragen. Die Verformung in Axialrichtung A wird durch den Axialvorsprung 56 am Flansch 38 begrenzt.
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Bevorzugt ragt die Zwischenschicht 50 rechtwinklig zur Axialrichtung A nicht aus der Vertiefung 55 heraus. Sie liegt beispielsgemäß lediglich am ersten Abschnitt 39a der Flanschfläche 39, nicht jedoch am zweiten Abschnitt 39b der Flanschfläche 39 an.
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In 6 ist schematisch eine weitere Möglichkeit veranschaulicht, wie der Verbindungskörper 25 bzw. die Verbindungshülse 30 an der Gehäusewand 12 befestigt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann auf die Sicherungseinrichtung 40 verzichtet werden, so dass das Außengewinde 44 entfallen kann. Zur Verbindung des Verbindungskörpers 24 an der Gehäusewand 12 ist eine stoffschlüssige Verbindung mittels einer Schweißnaht 57 realisiert. Die Schweißnaht 57 verbindet den Flansch 38 mit der Gehäuseaußenfläche 22. Die Schweißnaht 57 kann sich optional teilweise zwischen der Flanschfläche 39 und der Wandaußenfläche 22 erstrecken. Beim Ausführungsbeispiel liegt die Flanschfläche 39 unmittelbar an der Wandaußenfläche 22 an und die Schweißnaht ist um den Umfang des Flansches 38 herum im Eckbereich zwischen dem Flansch 38 und der Wandaußenfläche 22 aufgebracht. Anstelle einer Schweißverbindung kann auch eine Lötverbindung hergestellt werden.
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Im Zusammenhang mit allen Ausführungsbeispielen gilt, dass die Verbindungshülse 30 an der Wandinnenfläche 21 und/oder der Wandaußenfläche 22 des Gehäuses 10 angebracht werden kann. Beispielsweise kann eine stoffschlüssige Verbindung (z. B. Verbindung durch eine Schweißnaht) und/oder eine Klebeverbindung zwischen der Verbindungshülse 30 und der Wandinnenfläche 21 vorhanden sein, auch wenn der Flansch 38 des Verbindungskörpers 30 an der Wandaußenfläche 22 angeordnet ist.
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Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Randfläche 24 gewindelos und vorzugsweise stufenlos ausgeführt. Die Wanddicke d zwischen der Wandinnenfläche 21 und der Wandaußenfläche 22 ist so klein, dass eine mechanisch stabile Schraubverbindung bzw. ein zünddurchschlagsicherer Gewindespalt zwischen dem Verbindungskörper 25 und der Gehäusewand 12 nicht hergestellt werden kann. Die Wanddicke d ist beispielsweise kleiner als 10 mm oder kleiner als 8 mm oder kleiner als 6 mm. Sie kann insbesondere im Bereich von 0,8 mm bis 1,2 mm liegen.
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Deshalb wird ein zünddurchschlagsicherer Spalt 58 bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen zwischen der Flanschfläche 39 und der Wandaußenfläche 22 der Gehäusewand 12 begrenzt. Der zünddurchschlagsichere Spalt 58 kann teilweise mit der Zwischenschicht 50 gefüllt sein. Der zünddurchschlagsichere Spalt 58 ist im Hinblick auf seine Dimension rechtwinklig zur Axialrichtung und seiner Dimension in Axialrichtung derart ausgebildet, dass auch im Falle einer Explosion, Funkenbildung, Flammenbildung, Lichtbogenbildung oder dergleichen im Innenraum 13 des explosionsgeschützten Gehäuses 11 keine Zündung der explosionsgefährdeten Atmosphäre in der Umgebung 17 erfolgen kann. Durch die zusätzliche Sicherungseinrichtung 40 kann der Verbindungskörper 25 optional - sofern erforderlich - gegen eine Relativbewegung relativ zu Gehäusewand 12 gesichert werden, so dass der zünddurchschlagsichere Spalt 58 auch gegen den Explosionsdruck im Innenraum 13 des Gehäuses aufrechterhalten bleibt.
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Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung 10 mit einem explosionsgeschützten Gehäuse 11, das in einer Gehäusewand 12 eine Wandöffnung 23 aufweist. Die Wanddicke d der Gehäusewand 12 ist derart gering, dass dort kein Gewinde zum Einschrauben eines Verbindungskörpers 15 zur Leitungsdurchführung oder zur Aufnahme einer Baugruppe eingebracht werden kann, das eine Zünddurchschlagsicherheit sicherstellen würde. In die Wandöffnung 23 wird erfindungsgemäß ein Verbindungskörper 25 eingesteckt, der einen Flansch 38 mit einer Flanschfläche 39 aufweist. Die Flanschfläche 39 begrenzt mit der Gehäusewand 12 einen zünddurchschlagsicheren Spalt 58. Auf die Maße eines Spalts oder Zwischenraums zwischen dem Verbindungskörper 25 und einer die Wandöffnung 23 begrenzenden Randfläche 24 der Gehäusewand 12 kommt es nicht an. Die Zünddurchschlagsicherheit kann allein durch den zünddurchschlagsicheren Spalt 58 zwischen der Flanschfläche 39 und der Gehäusewand 12 hergestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- explosionsgeschützte Anordnung
- 11
- explosionsgeschütztes Gehäuse
- 12
- Gehäusewand
- 13
- Innenraum
- 14
- Gehäusekörper
- 15
- Gehäuseöffnung
- 16
- Deckel
- 17
- Umgebung
- 21
- Wandinnenfläche
- 22
- Wandaußenfläche
- 23
- Wandöffnung
- 24
- Randfläche
- 25
- Verbindungskörper
- 26
- Einsatz
- 27
- Leitung
- 28
- Baugruppe
- 29
- Schalter
- 30
- Verbindungshülse
- 31
- Durchgangsöffnung
- 32
- Innenwand der Verbindungshülse
- 33
- Gewinde
- 37
- Einsteckabschnitt
- 38
- Flansch
- 39
- Flanschfläche
- 39a
- erster Abschnitt der Flanschfläche
- 39b
- zweiter Abschnitt der Flanschfläche
- 40
- Sicherungseinrichtung
- 41
- Sicherungsteil
- 42
- Sicherungsring
- 43
- Innengewinde
- 44
- Außengewinde
- 45
- Sicherungsring
- 46
- zünddurchschlagsicherer ebener Spalt
- 47
- zünddurchschlagsicherer Gewindespalt
- 50
- Zwischenschicht
- 51
- Haftvermittlungsschicht
- 52
- Dichtungskörper
- 55
- ringförmige Vertiefung
- 56
- Axialvorsprung
- 57
- Schweißnaht
- 58
- zünddurchschlagsicherer Spalt
- A
- Axialrichtung
- b
- Breite
- d
- Wanddicke
- h
- Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5399807 A [0002]
- DE 3110240 A1 [0003]
