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Querverweis auf zugehörige Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/705 632, eingereicht am 26. September 2012, mit dem Titel ”Non-incentive, non-modified iPhone5 with custom enclosure which allow the user to operate this Apple phone in a Class1 Div2, ATEX Zone2 and IECEx classified area, Hazardous Location Listing for the US, Canada, Europe and the rest of the world” (Nicht zündfähiges, unmodifiziertes iPhone5 mit maßgefertigtem Gehäuse, das Anwendern den Betrieb dieses Apple-Smartphones in einem Umgebungsbereich der Klasse 1, Unterklasse 2 und der Klasse 1, Zone 2 gemäß der ”Hazardous Location Listing for the US, Canada, Europe and the rest of the world” gestattet).
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Erklärung bezüglich föderal geförderter Forschung oder Entwicklung
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Nicht anwendbar.
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Hintergrund
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Die Verwendung elektrischer Vorrichtungen in explosionsgefährdeten Bereichen kann zu einer erhöhten Feuer- oder Explosionsgefahr führen, die durch das Vorhandensein der elektrischen Vorrichtung ausgelöst wird. Eine elektrische Vorrichtung kann beispielsweise als eine Zündquelle in einem explosionsgefährdeten Bereich fungieren, der entflammbare Fluide oder Dämpfe enthält. Aus diesem Grund ist für elektrische Vorrichtungen, die in explosionsgefährdeten Bereichen benutzt werden, häufig eine Zertifizierung entsprechend den Anforderungen notwendig, die in der jeweiligen rechtlichen Zuständigkeit spezifiziert sind. Weiterhin unterscheiden sich die notwendigen Schutztypen häufig in Abhängigkeit von den vorliegenden Risiken und Gefahren.
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Die Typen von explosionsgefährdeten Umgebungen werden in drei Gefahrenklassen aufgeteilt, wobei sich jede Klasse auf unterschiedliche Typen an Gefahrstoffen in der Umgebungsatmosphäre konzentriert. Beispielsweise umfassen die Umgebungsbereiche der Klasse 1 entflammbare Gase oder Dämpfe, die in ausreichenden Mengen in der Luft vorhanden sind, um im Beisein einer Zündquelle eine Explosion auszulösen; die Umgebungsbereiche der Klasse 2 schließen das Vorhandensein brennbarer Stäube ein, und die Umgebungsbereiche der Klasse 3 umfassen zündfähige Fasern oder andere Materialien, die zu schwer sind, um in ausreichenden Mengen in der Luft zu schweben, um ein zündfähiges Gemisch zu erzeugen (z. B. Holzabfälle, Baumwolle, Nylon usw.). Diese Umgebungen explosionsgefährdeter Bereiche werden in den ANSI/ISA-12.12.01-Standards erläutert. Die zwei allgemeinen Typen explosionsgefährdeter Bereiche, für die ein Schutz für elektrische Vorrichtungen erforderlich ist, sind diejenigen Bereiche, die entflammbare Dämpfe bzw. Staub oder andere Partikel enthalten, die/der entzündlich ist/sind. Weiterhin ist jede Klasse basierend auf der Wahrscheinlichkeit, dass Gefahrstoffe in einer zündfähigen oder brennbaren Konzentration in der Umgebungsluft vorhanden sind, in zwei Unterklassen aufgeteilt. Die Unterklasse 1 definiert explosionsgefährdete Umgebungen, in welchen der relevante Gefahrstoff (z. B. Dämpfe, Staub, Fasern) unter normalen Bedingungen vorhanden ist. Die Unterklasse 2 definiert explosionsgefährdete Umgebungen, in welchen der relevante Gefahrstoff nur in abnormalen oder fehlerhaften Zuständen vorliegt (z. B. im Fall eines Behälterversagens oder einer anderen Leckage).
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Bezüglich explosionsgefährdeter Umgebungen der Klasse 1, die entflammbare Dämpfe beteiligen, kann eine elektrische Vorrichtung in einer derartigen Umgebung zusammen mit einem explosionsgeschütztem Gehäuse bzw. einer explosionsgeschützten Baugruppe benützt werden, das/die dazu ausgelegt ist, eine interne Explosion innerhalb des explosionsgeschützten Gehäuses zu halten und sie an einem Austreten an die äußere Umgebung zu hindern, wo sie Dämpfe außerhalb des Gehäuses entzünden würde. Somit sind explosionsgeschützte Baugruppen mit Bezug auf Umgebungen mit entflammbaren Dämpfen dazu konfiguriert, zum einen ein Eindringen entflammbarer Materialien in das Gehäuse zu verhindern und zum anderen im Falle einer Explosion innerhalb des Gehäuses zu vermeiden, dass heiße oder brennende Stoffe aus dem Gehäuse austreten. Bezüglich explosionsgefährdeter Umgebungen der Klasse 2, die zündfähigen Staub und Partikel beteiligen, kann eine elektrische Vorrichtung in einer derartigen Umgebung zusammen mit einem staubexplosionsgeschützten Gehäuse bzw. einer staubexplosionsgeschützten Baugruppe verwendet werden, das/die dazu ausgelegt ist, ein Eindringen zündfähiger Stoffe in das Gehäuse zu verhindern, wodurch Lichtbögen, Funken oder Hitze innerhalb des Gehäuses erzeugt werden würden, die Staub oder andere Partikel in der umliegenden Umgebung entzünden könnten. Ebenfalls existieren Baugruppen und Gehäuse zur Verwendung mit einer elektrischen Vorrichtung, die als ”eigensicher” bezeichnet werden, wobei eine eigensichere Baugruppe einschließlich einer elektrischen Vorrichtung keine ausreichende elektrische oder thermische Energie freisetzen kann, um ein Entzünden eines spezifischen Gefahrstoffes (d. h. Stoffe der Klasse 1, Klasse 2 und Klasse 3) unter normalen oder anormalen Bedingungen zu bewirken. Ferner sind ”nicht zündfähige” Komponenten nicht funkenbildend und können keine genügende elektrische/thermische Energie freisetzen, die ein Entzünden von Gefahrstoffen während normaler (d. h. Unterklasse 1) Betriebsbedingungen bewirken können.
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Obgleich Baugruppen oder Gehäuse zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt worden sind, fallen diese Komponenten häufig teuer aus und sind nicht für eine Verwendung mit spezifischen elektrischen Vorrichtungen ausgelegt. Weiterhin können diese Komponenten nur die Anforderungen einer bestimmten Gefahrenklasse und Unterklasse erfüllen, und dürfen daher nicht in anderen explosionsgefährdeten Umgebungen oder in explosionsgefährdeten Umgebungen unter anormalen Bedingungen (d. h. Bedingungen der Unterklasse 2) benutzt werden. Ferner können diese Komponenten unhandlich sein und die zu schützende elektrische Vorrichtung behindern. Beispielsweise können diese Komponenten dazu ausgelegt sein, dauerhaft an die zu schützende elektrische Vorrichtung gekoppelt zu sein, wodurch die Verwendung unterschiedlicher elektrischer Vorrichtungen mit dem gleichen Gehäuse begrenzt sein kann. Somit besteht beim Stand der Technik ein Bedarf nach einer eigensicheren oder explosionsgeschützten Baugruppen- und/oder Gehäuseanordnung, die sicher in unterschiedlichen Bedingungsarten von explosionsgefährdeten Umgebungen verwendet werden können. Weiterhin wäre es nützlich, wenn ein derartiges Gehäuse nicht dauerhaft mit der zu schützenden elektrischen Vorrichtung gekoppelt oder integral mit ihr ausgebildet sein müsste, wodurch die Verwendung unterschiedlicher elektrischer Vorrichtungen mit dem gleichen Gehäuse bewerkstelligt werden könnte. Ferne wäre es nützlich, wenn ein solches Gehäuse rasch und bequem von der geschützten elektrischen Vorrichtung abgetrennt werden könnte.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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In einigen Ausführungsformen umfasst eine explosionsgeschützte Baugruppe eine Umhüllung, die zur Aufnahme einer wasserdichten Baugruppe mit einem wasserdichten Gehäuse ausgelegt ist, das ein Datenverarbeitungsgerät beherbergt, wobei die Umhüllung dazu konfiguriert ist, eine Verbrennung innerhalb eines inneren Hohlraumes des wasserdichten Gehäuses zu verhindern. Das Datenverarbeitungsgerät kann über einen elektrischen Anschluss verfügen, und das Datenverarbeitungsgerät kann in dem wasserdichten Gehäuse angeordnet werden, wobei das wasserdichte Gehäuse dazu ausgelegt ist, ein Eindringen von Wasser und Staub in das wasserdichte Gehäuse zu begrenzen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Umhüllung eine Klappe mit einem werkzeugbetätigten Arretiermechanismus, der zur Sicherung der Klappe in einer geschlossenen Stellung ausgelegt ist. In einigen Ausführungsformen wird verhindert, vorausgesetzt die Klappe befindet sich in einer geschlossenen Stellung, dass der elektrische Anschluss der umliegenden Umgebung ausgesetzt wird.
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In einigen Ausführungsformen beinhaltet eine explosionsgeschützte Baugruppe eine Umhüllung, ein in der Umhüllung aufgenommenes Datenverarbeitungsgerät, eine mit der Umhüllung verbundene Klappe zur Rückhaltung des Datenverarbeitungsgerätes in der Umhüllung, wobei die Klappe ein werkzeugbetätigtes Arretierbauteil aufweist, das zum Festhalten der Klappe in einer geschlossenen Stellung ausgelegt ist, und wobei das Arretierbauteil der Umhüllung dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Werkzeuges gelöst werden zu können, und wobei die Umhüllung und das werkzeugbetätigte Arretierbauteil dazu ausgelegt sind, eine Verbrennung innerhalb eines inneren Hohlraumes des Datenverarbeitungsgerätes zu verhindern. Die Baugruppe kann ein wasserdichtes Gehäuse mit einem flexiblen Körper und einem Hohlraum umfassen, wobei das Datenverarbeitungsgerät in dem Hohlraum des wasserdichten Gehäuses angeordnet ist. Das Datenverarbeitungsgerät kann einen elektrischen Anschluss aufweisen. In einigen Ausführungsformen wird der elektrische Anschluss des Datenverarbeitungsgerätes von der umliegenden Umgebung getrennt, wenn sich die Klappe der Umhüllung in der geschlossenen Stellung befindet.
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In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Ausbildung einer explosionsgeschützten Baugruppe das Anordnen eines Datenverarbeitungsgerätes in einem wasserdichten Gehäuse, das Anordnen des Datenverarbeitungsgerätes und des wasserdichten Gehäuses in einer Außenumhüllung, und das Fixieren eines Rückhaltemechanismus der Außenumhüllung, um das Datenverarbeitungsgerät und das wasserdichte Gehäuse in der Außenumhüllung zurückzuhalten und die explosionsgeschützte Baugruppe in einer zusammengefügten Konfiguration auszubilden, wobei das explosionsgeschützte Gehäuse in der zusammengefügten Konfiguration dazu ausgelegt ist, eine Verbrennung innerhalb eines inneren Hohlraumes des wasserdichten Gehäuses an einem Austreten an die umliegende Umgebung zu hindern.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen weisen eine Kombination aus Merkmalen und Eigenschaften auf, die die Überwindung verschiedener Nachteile beabsichtigen, welche bei Vorrichtungen, Systemen und Verfahren beim Stand der Technik bestehen. Die verschiedenen oben beschriebenen sowie weitere Merkmale und Eigenschaften ergeben sich für die Fachleute anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die ausführliche Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen erfolgt im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer explosionsgeschützten Baugruppe gemäß den hier offenbarten Prinzipien ist;
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2 Front- und Rückansichten eines Tablet-Computers gemäß den hier offenbarten Prinzipien beinhaltet;
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3 Front- und Rückansichten einer wasserdichten Tablet-Baugruppe gemäß den hier offenbarten Prinzipien beinhaltet;
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4–15 perspektivische Vorderansichten der explosionsgeschützten Baugruppe von 1 sind;
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16 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer explosionsgeschützten Baugruppe gemäß den hier offenbarten Prinzipien ist;
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17A eine Vorderansicht einer wasserdichten Smartphone-Baugruppe gemäß den hier offenbarten Prinzipien ist;
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17B eine Rückansicht der explosionsgeschützten Baugruppe von 16 ist;
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18–20 perspektivische Ansichten der explosionsgeschützten Baugruppe von 16 sind; und
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21 eine Rückansicht einer weiteren Ausführungsform einer explosionsgeschützten Baugruppe gemäß den hier offenbarten Prinzipien ist.
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Ausführliche Beschreibung
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In den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Bauteile in der Beschreibung und in den Zeichnungen typischerweise mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Zeichnungsfiguren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Bestimmte Merkmale der Erfindung können in einem übertriebenen Maßstab oder in einer schematischen Form dargestellt sein, wobei einige Einzelheiten von konventionellen Elementen aus Gründen der Klarheit und Prägnanz nicht dargestellt sein können. Die vorliegende Erfindung kann in Ausführungsformen unterschiedlich ausgebildet werden. Spezifische Ausführungsformen werden ausführlich beschrieben und sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei zu berücksichtigen ist, dass die vorliegenden Ausführungsformen als Beispiele für die Prinzipien der Erfindung zu verstehen sind und nicht beabsichtigen, die Erfindung auf die hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen zu begrenzen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Merkmale der nachstehend erläuterten Ausführungsformen getrennt voneinander oder in jeder geeigneten Kombination miteinander verwendet werden können, um die gewünschten Ergebnisse zu bewerkstelligen.
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Sofern nicht anders angegeben werden in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen die Begriffe ”beinhalten”, ”aufweisen” und ”umfassen” in einer nicht einschränkenden Weise verwendet, und sie sollten daher im Sinne von ”einschließen, jedoch nicht begrenzt sein auf ...” verstanden werden. Jede Verwendung jeder Form der Begriffe ”verbinden”, ”eingreifen”, ”koppeln”, ”anschließen”, oder jedes anderen Begriffs, der eine Interaktion zwischen Elementen beschreibt, sollte daher nicht im Sinne einer Begrenzung der Wechselwirkung auf eine direkte Wechselwirkung zwischen den Elementen verstanden werden und kann auch eine indirekte Wechselwirkung zwischen den beschriebenen Elementen umfassen. Der Begriff ”Fluid” kann sich auf eine Flüssigkeit oder ein Gas beziehen und bezieht sich nicht einzig auf irgendeinen bestimmten Typ von Fluid wie z. B. Kohlenwasserstoffe. Die Begriffe ”Rohr”, ”Schlauch”, ”Leitung” oder Ähnliche beziehen sich auf jede beliebige Fluidübertragungsanordnung. Die Begriffe ”links,” ”rechts,” ”oben” und ”unten” können für eine zweckdienliche Unterscheidung zwischen variierenden Merkmalen einer Ausführungsform verwendet werden, wobei sie nicht notwendigerweise relative Lagenrichtungen jedes Merkmals relativ zueinander angeben. Die verschiedenen oben erwähnten Eigenschaften sowie weitere nachstehend ausführlicher beschriebene Merkmale und Charakteristika verstehen sich für die Fachleute anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen umfassen eine explosionsgeschützte Baugruppe, die einen Tablet-Computer mit einem Touchscreen wie z. B. dem von Apple, Inc. hergestellten iPad® und iPad mini® beinhalten. Andere hier beschriebene Ausführungsformen umfassen eine explosionsgeschützte Baugruppe, die ein Smartphone mit einem Touchscreen wie z. B. dem von Apple, Inc. produzierten iPhone® beinhaltet. In einigen Ausführungsformen umfasst die explosionsgeschützte Baugruppe eine Tablet-Baugruppe, die generell einen Tablet-Computer aufweist, der innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, das dazu ausgelegt ist, ein Ein- oder Austreten von Fluid und Staub in bzw. von dem Gehäuse zu begrenzen (d. h. es ist ein wasserdichtes Gehäuse). In einigen Ausführungsformen wird eine explosionsgeschützte Baugruppe durch Anordnen der wasserdichten Tablet-Baugruppe innerhalb einer Außenumhüllung ausgebildet. In anderen Ausführungsformen wird eine explosionsgeschützte Baugruppe durch Anordnen einer wasserdichten Smartphone- oder Tablet-Baugruppe innerhalb einer Außenumhüllung ausgebildet, wobei die wasserdichte Smartphone- oder Tablet-Baugruppe generell ein innerhalb eines wasserdichten Gehäuses angeordnetes Smartphone umfasst.
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Die Außenumhüllung für jede Ausführungsform ermöglicht die Verwendung der wasserdichten Tablet- und Smartphone-Baugruppen in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß Klasse 1 bzw. Klasse 2, die entflammbare Dämpfe und zündfähigen Staub beinhalten. Ebenfalls ermöglicht das äußere Gehäuse die Verwendung des Tablets in explosionsgefährdeten Bereichen unter Bedingungen der Unterklasse 2. Weiterhin sind die hier erläuterten explosionsgeschützten Baugruppen als nicht zündfähig konfiguriert, sodass die Baugruppen keine Freisetzung von Funken oder elektrischer/thermischer Energie gestatten, die für ein Entzünden von Gefahrstoffen in der umliegenden Umgebung ausreichen würde(n).
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In einer Ausführungsform wird ein nicht zündfähiger unmodifizierter Tablet-Computer (z. B. iPad2, iPad3, iPad mini usw.) mit einer dazugehörigen Außenumhüllung bereitgestellt, die dem Anwender das Betreiben des Tablets in explosionsgefährdeten Umgebungen einschließlich Bereichen gemäß Klasse 1/Unterklasse 2, Klasse 2/Unterklasse 2, ATEX-Zone 2 und IECEx-Klassifikation ermöglicht.
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Anfänglich auf 1 Bezug nehmend ist eine explosionsgeschützte Baugruppe 10 dargestellt, die generell eine innerhalb einer Außenumhüllung 300 angeordnete wasserdichte Baugruppe 50 umfasst, wobei die wasserdichte Baugruppe 50 generell ein Datenverarbeitungsgerät bzw. einen Tablet-Computer 100 sowie ein wasserdichtes Gehäuse 200 beinhaltet. In dieser Ausführungsform ist das Tablet 100 ein von Apple, Inc. produziertes iPad®. Allerdings kann in weiteren Ausführungsformen das Tablet 100 auch andere Typen und Stile von Tablet-Computern umfassen, die von Apple und anderen Herstellern produziert werden, ohne sich jedoch darauf zu begrenzen. In anderen Ausführungsformen kann das Datenverarbeitungsgerät 100 ein Smartphone sein.
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Auf 2 Bezug nehmend ist in dieser Ausführungsform das Tablet 100 der wasserdichten Baugruppe 50 ein von Apple, Inc. produziertes iPad® 4. Allerdings kann in weiteren Ausführungsformen das Tablet 100 auch andere Typen und Stile von Tablet-Computern umfassen, die von Apple und anderen Herstellern produziert werden, ohne sich jedoch darauf zu begrenzen. Das Tablet 100 verfügt über eine durch einen vorderen äußeren Rand 103 begrenzte flache vordere Fläche 101, die einen Touchscreen 102 aufweist. Ferner verfügt das Tablet 100 über eine flache Rückfläche 105, die von einem hinteren äußeren Rand 107 begrenzt wird. Sich zwischen dem vorderen äußeren Rand 103 und dem hinteren äußeren Rand 107 erstreckend ist eine abgeschrägte Oberfläche 109 vorgesehen. Das Tablet 100 umfasst weiterhin eine an der vorderen Fläche 101 angeordnete erste Taste 104 (Home-Taste), ein an der Rückfläche 105 angeordnetes Kameraobjektiv 106, sowie eine zweite Taste 108 (An/Aus-Taste), die an dem abgeschrägten Rand 109 vorgesehen ist. Ein Eingangsanschluss 110 ist an der abgeschrägten Oberfläche 109 vorgesehen. Der Eingangsanschluss 110 ist für die Datenübertragung und/oder elektrische Energieübertragung zwischen dem Tablet 100 und einer externen elektrischen Vorrichtung ausgelegt.
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Auf 3 Bezug nehmend ist ein Gehäuse 200 der wasserdichten Baugruppe 50 (dargestellt in einer zusammengefügten Konfiguration) dazu ausgelegt, ein Ein- oder Austreten von Fluiden oder Partikel (z. B. Staub, Partikel, Fasern usw.) in die Baugruppe 50 oder aus dieser heraus zu verhindern oder mindestens wesentlich zu begrenzen. In dieser Ausführungsform umfasst das Gehäuse 200 generell einen Körper 210, der aus einem flexiblen Material ausgebildet ist (z. B. ein festes Kautschuk-, Polycarbonat- oder Polyurethan-Material) und eine vordere Fläche 212 einschließlich einer durch sie hindurch erstreckenden vorderen zentralen Öffnung 214, einen äußeren Rand 220, eine zweite oder Rückfläche 240 einschließlich einer durch sie hindurch erstreckenden hinteren zentralen Öffnung 242, sowie einen inneren Hohlraum 205 zur Aufnahme des Tablets 100 aufweist. In dieser Ausführungsform erfüllt das Gehäuse 200 die Anforderungen der Schutzart IP-68 bezüglich des Eindringens von Staub und Wasser. In anderen Ausführungsformen kann das Gehäuse 200 jedoch aus anderen Materialien ausgebildet und dazu ausgelegt werden, um andere Schutzarten vor Eindringen zu erfüllen.
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Die vordere Fläche 212 des Gehäuses 200 beinhaltet ebenfalls eine Frontlippe 216 zur Bereitstellung einer Dichtung zwischen dem Körper 210 des Gehäuses 200 und der vorderen Fläche 101 des Tablets 100, und sorgt für eine vorteilhafte Betätigung des Touchscreens 102, während ein Ein- oder Austreten von Staub und Wasser über die zwischen der Lippe 216 und der Fläche 101 ausgebildete Dichtung begrenzt wird. Aufgrund der Flexibilität des Körpers 210 kann weiterhin die erste Taste 104 gedrückt und somit durch das Zuführen von Druck (d. h. Herunterdrücken) zu dem über der Taste 104 des Tablets 100 der wasserdichten Baugruppe 50 angeordneten Teil der vorderen Fläche 210 betätigt werden.
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Immer noch auf 3 Bezug nehmend umfasst die Rückfläche 240 ebenfalls eine über dem Kameraobjektiv 106 des Tablets 100 angeordnete Linse 244 und einen in der hinteren Öffnung 242 angeordneten transparenten Sichtschirm 246. Der Sichtschirm 246 ist an dem Körper 210 an einer Innenlippe 248 der Rückfläche 240 befestigt, wodurch ein Ein- oder Austreten von Staub oder Wasser zwischen dem Sichtschirm 246 und dem Körper 210 des Gehäuses 200 begrenzt wird. Entlang des Randes 220 des Körpers 210, der sich zwischen der vorderen Fläche 212 und der Rückfläche 240 erstreckt, ist ein Ladeanschluss 222 angeordnet, der einen Zugang zu dem Eingangsanschluss 110 des Tablets 100 gestattet. Der Anschluss 222 hält, wenn er sich wie in 3 gezeigt in der geschlossenen Stellung befindet, eine Dichtung 224 mit dem Rest des Körpers 212 des Gehäuses 200 aufrecht. Wenn sich somit der Anschluss 222 in der geschlossenen Stellung befindet, wird ein Ein- oder Austreten von Staub oder Wasser in das Gehäuse 200 hinein oder aus diesen heraus begrenzt. Allerdings beinhaltet, wie nachstehend erläutert, der Ladeanschluss 222 keinen Mechanismus zum Zurückhalten des Anschlusses 222 in der geschlossenen Stellung. Wie bei der ersten Taste 104 ermöglicht die Flexibilität des Körpers 212 eine Betätigung der zweiten Taste des Tabletts 100 mittels Herunterdrücken des Teils des Körpers 212 entlang des Randes 240, der über der zweiten Taste 108 angeordnet ist, wenn sich die wasserdichte Baugruppe 50 in der zusammengefügten Konfiguration befindet.
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Nun auf die 4–16 Bezug nehmend ist die Außenumhüllung 300 dazu ausgelegt, einen zusätzlichen Schutz für das Tablet 100 der wasserdichten Baugruppe 50 bereitzustellen, damit in dem Fall, wenn die Baugruppe 50 zur Ausbildung der explosionsgeschützten Baugruppe 10 (wie in 1 gezeigt) in der Umhüllung 300 installiert ist, eine aus der Exponierung des Smartphones 100 resultierende Verbrennung vermieden oder zumindest minimiert wird. Beispielsweise ist in dieser Ausführungsform die explosionsgeschützte Baugruppe 10 dazu ausgelegt, die Zertifizierungsanforderungen der Klasse I, Unterklasse II, der Klasse II, Unterklasse 2, der Klasse III, Unterklassen 1 und 2, sowie der ATEX Zone 2-Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche zu erfüllen. In anderen Ausführungsformen kann eine explosionsgeschützte Baugruppe 10 jedoch auch die Sicherheitsanforderungen für Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche erfüllen. Beispielsweise kann in anderen Ausführungsformen die explosionsgeschützte Baugruppe 10 die IECEx-Zertifizierungsanforderungen erfüllen. Ferner ist die explosionsgeschützte Baugruppe 10 dazu ausgelegt, einen sicheren Betrieb des Tablets 100 in den oben genannten Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche zu ermöglichen, während zugleich die Zertifizierungsanforderungen dieser Bereiche erfüllt werden.
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In dieser Ausführungsform ist die Außenumhüllung 300 mindestens teilweise aus einem Nylonmaterial ausgebildet und umfasst generell eine erste Seite oder Klappe 310, eine Innenseite 340 sowie eine zweite oder Rückseite 370. Eine Mehrzahl von flexiblen Bändern 390 erstreckt sich zwischen der Innenseite 340 und der Rückseite 370, ein flexibles Gelenkband 392 erstreckt sich zwischen der Klappe 310 und der Rückseite 370, und bildet einen Beutel bzw. eine Tasche 400 zur Aufnahme und Absicherung der wasserdichten Baugruppe 50 aus. Die Klappe 310 beinhaltet generell eine Außenfläche 312, eine Innenfläche 314, sowie vier Ränder: linke und rechte Ränder 316, 318 bzw. obere und untere Ränder 320, 322. Ebenfalls umfasst die Klappe 310 einen Klettverschluss 324, der an der Innenfläche 314 proximal zu dem rechten Rand 318 angeordnet ist. Die Rückseite 370 beinhaltet generell eine Innenfläche 372, eine Außenfläche 374 sowie vier Ränder: linke und rechte Ränder 376, 378 bzw. obere und untere Ränder 380, 382. Ein flexibles Gelenkband 392, das an dem linken Rand 316 der Klappe 310 und dem linken Rand 376 der Rückseite 370 befestigt ist und sich dazwischen erstreckt, ermöglicht eine Relativdrehung zwischen der Klappe 310 und der Rückseite 370 bezüglich einer Längs- oder Zentralachse des Gelenkbandes 392. Wie in 14 dargestellt gibt ein Verdrehen der Klappe 310 relativ zu der Rückseite 370 den Touchscreen 102 des Tablets 100 frei.
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Die Rückseite 370 umfasst ebenfalls eine erste oder obere Öffnung 384, die proximal zu den linken bzw. oberen Rändern 376, 380 angeordnet ist. Wie in 10 dargestellt wird bei der Anordnung der wasserdichten Baugruppe 50 in der Tasche 400 die obere Öffnung 384 zu dem Kameraobjektiv 106 des Tablets 100 ausgerichtet, wodurch ein Betrieb der Kamera des Tablets 100 ermöglicht wird, wenn die explosionsgeschützte Baugruppe 10 zusammengesetzt wird. Eine zweite oder untere Öffnung 386 der Rückseite 370 ist proximal zu dem unteren Rand 382 und generell abstandsgleich zwischen dem linken und dem rechten Rand 376 bzw. 378 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist ein Klettverschluss 388 um die untere Öffnung 386 proximal zu dem unteren Rand 382 angeordnet.
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Die Innenseite 340 ist zwischen der Klappe 310 und der Rückseite 380 vorgesehen und dazu ausgelegt, zu einer Fixierung der wasserdichten Baugruppe 50 in der Außenumhüllung 300 beizutragen. Die Innenseite 340 umfasst generell eine Außenfläche 342, eine Innenfläche 344, eine sich zwischen den Flächen 342 und 344 erstreckende Öffnung 346 sowie vier Ränder: linke und rechte Ränder 348, 350 bzw. obere und untere Ränder 352, 354. Ein Klettverschluss 356 ist an der Außenfläche 342 proximal zu dem rechten Rand 350 in allgemeiner Ausrichtung mit dem zugehörigen Klettverschluss 324 der Klappe 310 angeordnet. Wenn sich die Klappe 310 somit in einer geschlossenen Stellung relativ zu der Rückseite 370 befindet, können die Klettverschlüsse 324 und 356 miteinander in Eingriff treten und zu einer Absicherung der Außenumhüllung 300 in der geschlossenen Stellung beitragen. Obgleich die in den 4–15 dargestellte Ausführungsform der Außenumhüllung Klettverschlüsse umfasst, können in anderen Ausführungsformen andere Verschlüsse oder Verbinder benutzt werden, oder die Außenumhüllung kann gar keinen Verschluss zwischen der Klappe und der Innenseite aufweisen.
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In dieser Ausführungsform beinhaltet die Innenseite 340 der Umhüllung 300 ferner eine sich von dem unteren Rand 354 aus erstreckende untere Klappe 358 und umfasst einen mechanischen Arretiermechanismus bzw. eine Schraube 360, die proximal zu einem unteren Anschlussende der unteren Klappe 358 angeordnet ist. Ein Klettverschluss 362 ist ebenfalls an der Innenfläche 344 der Innenseite vorgesehen und proximal zu der Schraube 360 angeordnet. Die untere Klappe 358 verfügt über eine offene und eine geschlossene Stellung. In der offenen Stellung bietet die untere Klappe 358 einen Zugang, damit das Tablet 100 bzw. die wasserdichte Baugruppe 50 in die Tasche 400 der Außenumhüllung 300 eingesetzt oder aus dieser entfernt werden kann. In der geschlossenen Stellung trägt die untere Klappe 358 dazu bei, die wasserdichte Baugruppe 50 in der Umhüllung 300 zu halten. Wenn im Einzelnen die wasserdichte Baugruppe 50 in die Außenumhüllung 30 eingesetzt worden ist, kann die Klappe 358 geschlossen und in der geschlossenen Stellung durch den Eingriff zwischen dem Klettverschluss 362 der Klappe 358 und dem Klettverschluss 388 der Rückseite 370 gesichert werden, wobei die Verschlüsse zueinander ausgerichtet sind, wenn die Klappe 358 in der geschlossenen Stellung ist.
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Weiterhin wird, wenn sich die Klappe 358 in der geschlossenen Stellung befindet, der Ladeanschluss 222 des Gehäuses 200 an einem Öffnen gehindert, und somit wird der Eingangsanschluss 110 des Tablets 100 nicht der umliegenden Umgebung ausgesetzt, die explosionsgefährdetes Material aufweisen kann.
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Wenn sich die Klappe 358 in der geschlossenen Stellung befindet, wird auch die Schraube 360 der Klappe 358 relativ zu der unteren Öffnung 386 der Rückseite 370 ausgerichtet. Ein Werkzeug (z. B. ein Schraubendreher, Innensechskantschlüssel usw.) kann zum Einsetzen und Verkoppeln der Schraube 360 mit der Öffnung 386 benutzt werden. Wenn die Schraube 360 in der Öffnung 386 befestigt worden ist, kann daher die Klappe 358 ohne die Verwendung eines Werkzeuges (z. B. ein Schraubendreher, Innensechskantschlüssel usw.) zum Lösen der Schraube 360 von der Öffnung 386 und dem Lösen der Klappe 358 von der Rückseite 370 nicht mehr geöffnet werden,. Da die Verwendung eines Werkzeuges zum Öffnen der unteren Klappe 358 erforderlich ist, wenn die Schraube 360 an der Öffnung 386 der Seite 370 befestigt worden ist, wird der Ladeanschluss 222 an einem Öffnen gehindert, und somit wird der Anschluss 110 so lange nicht der umliegenden Umgebung ausgesetzt, bis die Schraube 360 unter Verwendung des Werkzeuges von der Öffnung 386 gelöst wird. Beispielsweise erfordert ANSI/ISA-12.12.01 für eine Gehäusezertifizierung in den Klassen I und II, Unterklasse 2, und in der Klasse III, Unterklassen 1 und 2 explosionsgefährdeter Bereiche, dass sämtliche elektrische Komponenten (z. B. ein Anschluss 110 des Tablets 100) durch ein Gehäuse (z. B. eine Klappe 358 der Umhüllung 300), das am Einbauort mechanisch gesichert ist (z. B. mittels der Schraube 260 der Umhüllung 300), von der umliegenden Umgebung isoliert werden müssen. Jedoch kann in anderen Ausführungsformen die explosionsgeschützte Baugruppe 50 auch die Anforderungen anderer Standards bezüglich explosionsgefährdeten Umgebungen erfüllen. Somit kann der Ladeanschluss 222 aufgrund der Sicherung durch die Verbindung der Schraube 360 mit der Öffnung 386 im Betrieb nicht zufällig geöffnet werden, weshalb die Umhüllung 300 und die explosionsgeschützte Baugruppe 50 dazu ausgelegt sind, eine Verbrennung innerhalb eines inneren Hohlraumes des wasserdichten Gehäuses 200 zu verhindern.
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Nun auf die 16–20 Bezug nehmend wird eine weitere Ausführungsform einer explosionsgeschützten Baugruppe dargestellt. In dieser Ausführungsform ist eine explosionsgeschützte Baugruppe 500 dargestellt, die generell eine innerhalb einer Außenumhüllung 800 angeordnete wasserdichte Baugruppe 550 umfasst, wobei die wasserdichte Baugruppe 500 generell ein Datenverarbeitungsgerät bzw. ein Smartphone 600 sowie ein wasserdichtes Gehäuse 700 beinhaltet. In dieser Ausführungsform ist das Smartphone 600 ein von Apple, Inc. produziertes iPhone® 4. Allerdings kann in anderen Ausführungsformen das Smartphone 600 andere Typen und Ausführungen von Smartphones aufweisen, einschließlich der von Apple und anderen Herstellern wie z. B. Nokia, Samsung usw. angebotenen Geräte, ohne sich jedoch darauf zu begrenzen.
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Auf die 17A und 17B Bezug nehmend ist in dieser Ausführungsform das Smartphone 600 der wasserdichten Baugruppe 550 ein von Apple, Inc. produziertes iPad® 4. Allerdings kann in weiteren Ausführungsformen das Smartphone 600 auch andere Typen und Stile von Smartphones umfassen, die von Apple und anderen Herstellern produziert werden, ohne sich jedoch darauf zu begrenzen. Ähnlich wie das Tablet 100 verfügt das Smartphone 600 über eine durch einen vorderen äußeren Rand 603 ausgebildete flache vordere Fläche 601, die einen Touchscreen 602 aufweist. Ferner verfügt das Smartphone 600 über eine flache Rückfläche 605, die von einem hinteren äußeren Rand 607 begrenzt wird. Sich zwischen dem vorderen äußeren Rand 603 und dem hinteren äußeren Rand 607 erstreckend ist eine Oberfläche 609 vorgesehen. Das Smartphone 600 umfasst weiterhin eine an der vorderen Fläche 601 angeordnete erste Taste 604 (Home-Taste), ein an der Rückfläche 605 angeordnetes Kameraobjektiv 606, sowie eine zweite Taste 608 (An/Aus-Taste), die an der Fläche 609 vorgesehen ist. Ein Eingangsanschluss 610 ist an der Fläche 609 vorgesehen. Der Eingangsanschluss 610 ist für die Datenübertragung und/oder elektrische Energieübertragung zwischen dem Smartphone 600 und einer externen elektrischen Vorrichtung ausgelegt.
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Ähnlich wie das Gehäuse 200 ist das Gehäuse 700 der wasserdichten Baugruppe 550 (in einer zusammengefügten Konfiguration dargestellt) dazu ausgelegt, ein Ein- oder Austreten von Fluiden oder Partikeln (z. B. Staub, Partikel, Fasern usw.) in die Baugruppe 550 oder aus dieser heraus zu verhindern oder mindestens wesentlich zu begrenzen. In dieser Ausführungsform umfasst das Gehäuse 700 generell einen Körper 710, der aus einem flexiblen Material ausgebildet ist (z. B. aus einem festen Kautschuk-, Polycarbonat- oder Polyurethan-Material) und eine vordere Fläche 712 einschließlich einer sich hindurch erstreckenden vorderen zentralen Öffnung 714, einen äußeren Rand 720, eine zweite oder Rückfläche 740 einschließlich einer sich hindurch erstreckenden hinteren zentralen Öffnung 742 sowie einen inneren Hohlraum 705 zur Aufnahme des Smartphones 600 aufweist. In dieser Ausführungsform erfüllt das Gehäuse 700 den Schutzgrad IP-68 bezüglich des Eindringens von Staub und Wasser. Allerdings kann in anderen Ausführungsformen das Gehäuse 700 aus anderen Materialien ausgebildet und dazu konfiguriert werden, andere Schutzarten vor Eindringen zu erfüllen.
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Die Außenumhüllung 800 ist zur Bereitstellung eines zusätzlichen Schutzes für das Smartphone 600 der wasserdichten Baugruppe 550 ausgelegt, damit in dem Fall, wenn die Baugruppe 550 zur Ausbildung der Baugruppe 500 in der Umhüllung 800 installiert ist, eine aus der Exponierung des Smartphones 600 resultierende Verbrennung vermieden oder zumindest minimiert wird. Beispielsweise ist in dieser Ausführungsform die explosionsgeschützte Baugruppe 500 dazu ausgelegt, die Zertifizierungsanforderungen der Klasse I, Unterklasse 2, der Klasse II, Unterklasse 2, der Klasse III, Unterklassen 1 und 2, sowie der ATEX Zone 2-Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche zu erfüllen. Allerdings kann in anderen Ausführungsformen eine explosionsgeschützte Baugruppe 500 auch die Sicherheitsanforderungen anderer Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche erfüllen. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen die explosionsgeschützte Baugruppe 500 die IECEx-Zertifizierungs- und andere Anforderungen erfüllen. Ferner ist die explosionsgeschützte Baugruppe 500 dazu ausgelegt, einen sicheren Betrieb des Smartphones 600 in den oben genannten Klassifikationen explosionsgefährdeter Bereiche zu ermöglichen, während die Zertifizierungsanforderungen für diese Bereiche erfüllt werden.
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Ähnlich zur Außenumhüllung 300 ist die Außenumhüllung 800 mindestens teilweise aus einem Nylonmaterial ausgebildet und beinhaltet generell eine erste Seite oder Klappe 810, eine Innenseite 840, sowie eine zweite oder Rückseite 870. Eine Mehrzahl von flexiblen Bändern 890 erstreckt sich zwischen der Innenseite 840 und der Rückseite 870, ein flexibles Gelenkband 892 erstreckt sich zwischen der Klappe 810 und der Rückseite 870, und bildet einen Beutel bzw. eine Tasche 900 zur Aufnahme und Absicherung der wasserdichten Baugruppe 550 aus. Die Klappe 810 beinhaltet generell eine Außenfläche 812, eine Innenfläche 814 und vier Ränder: linke und rechte Ränder 816, 818 bzw. obere und untere Ränder 820, 822. Die Rückseite 870 umfasst generell eine Innenfläche 872, eine Außenfläche 874 und vier Ränder: linke und rechte Ränder 876, 878 bzw. obere und untere Ränder 880, 882. Ebenfalls beinhaltet die Rückseite 870 eine erste oder obere Öffnung 884, die proximal zu den linken bzw. oberen Rändern 876, 880 angeordnet ist. Eine zweite oder untere Öffnung 886 der Rückseite 870 ist proximal zu dem unteren Rand 882 angeordnet und generell abstandsgleich zwischen den linken und rechten Rändern 876 bzw. 878 angeordnet.
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Die Innenseite 840 ist zwischen der Klappe 820 und der Rückseite 860 angeordnet und dazu ausgelegt, zur Absicherung der wasserdichten Baugruppe 550 in der Außenumhüllung 800 beizutragen. Die Innenseite 840 umfasst generell eine Außenfläche 842, eine Innenfläche 844, eine sich zwischen den Flächen 842 und 844 erstreckende Öffnung 846 sowie vier Ränder: linke und rechte Ränder 848, 850 bzw. obere und untere Ränder 852, 854. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Innenseite 840 der Umhüllung 800 ebenfalls eine sich von dem unteren Rand 854 aus erstreckende untere Klappe 858, die eine proximal zu einem unteren Anschlussende der unteren Klappe 858 angeordnete Schraube 860 aufweist. Die untere Klappe 858 verfügt über eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung. In der offenen Stellung bietet die untere Klappe 858 einen Zugriff, damit das Smartphone 600 bzw. die wasserdichte Baugruppe 550 in die Tasche 900 der Außenumhüllung 800 eingesetzt oder aus dieser entfernt werden kann. In der geschlossenen Stellung trägt die untere Klappe 858 zu einer Zurückhaltung der wasserdichten Baugruppe 550 in der Umhüllung 800 bei. Wenn sich die Klappe 858 in der geschlossenen Stellung befindet, wird weiterhin der Ladeanschluss 722 des Gehäuses 700 an einem Öffnen gehindert, und somit wird der Eingangsanschluss 610 des Smartphones 600 nicht der umliegenden Umgebung ausgesetzt, die explosionsgefährdetes Material aufweisen kann.
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Ferner wird, wenn sich die Klappe 858 in der geschlossenen Stellung befindet, die Schraube 860 der Klappe 858 relativ zu der unteren Öffnung 886 der Rückseite 870 ausgerichtet. Ein Werkzeug (z. B. ein Schraubendreher, Innensechskantschlüssel usw.) kann zum Einsetzen und Befestigen der Schraube 860 in bzw. an der Öffnung 886 verwendet werden. Wenn die Schraube 860 in der Öffnung 886 befestigt ist, kann die Klappe 858 daher ohne den Einsatz eines Werkzeuges (z. B. Schraubendreher, Innensechskantschlüssel usw.) zum Lösen der Schraube 860 von der Öffnung 886 und Lösen der Klappe 858 von der Rückseite 870 nicht geöffnet werden.
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Auf 21 Bezug nehmend ist eine weitere Ausführungsform einer explosionsgeschützten Baugruppe 950 dargestellt. Die Baugruppe 950 ist ähnlich wie die explosionsgeschützte Baugruppe 10 beschaffen, weshalb identische Komponenten die gleichen Bezugszeichen tragen. In dieser Ausführungsform umfasst die explosionsgeschützte Baugruppe 950 generell eine Außenumhüllung 960 sowie eine wasserdichte Baugruppe 50. Die Umhüllung 960 ist ähnlich wie die Außenumhüllung 300 beschaffen, jedoch mit der Ausnahme, dass eine untere Klappe 962 (ähnlich wie die untere Klappe 358 der Umhüllung 300) keinen Arretiermechanismus einschließlich einer Schraube umfasst, die unter Verwendung eines Werkzeuges befestigt werden kann. Stattdessen umfassen eine Klappe 962 und eine Rückseite 970 (ähnlich zur Rückseite 370 der Umhüllung 300) jeweils einen Haltering 964, wobei ein Ring 964 an der Klappe 962 und der andere Ring an der Rückseite 970 befestigt ist, wobei die Ringe 964 als proximal zueinander liegend offenbart sind, wenn sich die Klappe 962 in einer geschlossenen Stellung befindet. In dieser Ausführungsform kann die Klappe 962 in einer geschlossenen Stellung gesichert oder zurückgehalten werden, indem die Ringe 962 unter Verwendung einer Sperrvorrichtung 966 miteinander verriegelt werden, wodurch ein versehentliches Öffnen der Klappe 962 vermieden wird.
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Die obige Beschreibung versteht sich als Illustration der Prinzipien und verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Obgleich bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, können von den Fachleuten Modifizierungen erfolgen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind als lediglich beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Dementsprechend beschränkt sich der Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige Beschreibung, sondern er wird einzig durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt, wobei der Rahmen sämtliche Äquivalente zu den aufgeführten Ansprüchen einschließt.
