DE2926549A1 - Explosion-proof housing for solenoid actuator - has space between circuit components filled with casting resin to eliminate air - Google Patents
Explosion-proof housing for solenoid actuator - has space between circuit components filled with casting resin to eliminate airInfo
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Abstract
Description
Explosionsgeschützter, druckSester Elektromagnet.Explosion-proof, pressure-tight electromagnet.
Die Erfindung betrifft einen explosionsgeschützten, druckfesten Elektromagneten mit einem Wicklungsraum, der von einem dem magnetischen Kreis zugehörigen rohrförmigen Mantel umgeben ist und mit einem Raum zur Aufnahme von Beschaltungselementen.The invention relates to an explosion-proof, pressure-resistant electromagnet with a winding space that is formed by a tubular that is associated with the magnetic circuit Sheath is surrounded and with a space for receiving wiring elements.
Ein explosionsgeschützter, druckfester Elektromagnet zeichnet sich dadurch aus, daß den jeweiligen Innenräumen, in denen bei einem Defekt an elektrischen Bauteilen Explosionen stattfinden könnten, entsprechend lange Spalte zwischen den einzelnen, den Innenr-aum umschließenden Bauteilen zugeordnet sind> die ausreichend schmal sind. Es kann dann damit gerechnet werden, daß die Explosionsflamme dann, wenn sie den Spalt durchdrungen hat, ausreichend abgekühlt ist und nicht mehr in der Lage ist, außerhalb des Elektromagneten zu zünden.An explosion-proof, pressure-resistant electromagnet stands out characterized in that the respective interiors in which in the event of a defect in electrical Components explosions could take place, correspondingly long gaps between the individual components surrounding the interior are assigned> which are sufficient are narrow. It can then be expected that the explosion flame will then when it has penetrated the gap, has cooled down sufficiently and is no longer in is able to ignite outside the electromagnet.
Explosionsgeschützte, druckfeste Elektromagneten sind in verschiedener Bauweise bekannt geworden. Im DE-GM 1 773 817 ist ein derartiger Elektromagnet beschrieben, bei dem ein Elektromagnet in Gleichstrombauweise in ein geeignetes, äußeres Gehäuse eingesetzt ist. Dieses äußere Gehäuse besitzt an den Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen ausreichende Spaltlängen. Das Gehäuse ist eine Aluminium-Guß-Konstruktion und für die Schrauben zur Verbindung der einzeln Bauteile und zur Befestigung des Gehäuses am anzutreibenden Bauelement sind Schraubhülsen mit Innengewinde in das Gußstück eingesetzt. Auf diese Weise entsteht eine vergleichsweise schwere Konstruktion mit verhältnismäßig großen Abmessungen.Explosion-proof, flameproof electromagnets are available in different Design became known. In DE-GM 1 773 817 such an electromagnet is described, in which an electromagnet in direct current design is placed in a suitable, outer housing is used. This outer housing has at the junctions between sufficient gap lengths for the individual parts. The housing is a cast aluminum construction and for the screws for connecting the individual components and for fastening the The housing on the component to be driven are screw sleeves with an internal thread into the Cast used. This creates a comparatively heavy construction with relatively large dimensions.
Während bei der vorerwähnten Konstruktion der Elektromagnet ganz eingekapselt ist und allseitig von dem druckfesten Gehäuse umgeben ist, beschreibt das DE-GM 1 791 703 eine Bauweise, bei der der Elektromagnet in ein Gehäuse eingeschoben ist und an der Antriebsseite teilweise aus dem Gehäuse herausragt. Aber auch diese Bauweise ergibt große äußere Abmessungen.While in the aforementioned construction, the electromagnet is completely encapsulated is and is surrounded on all sides by the pressure-resistant housing, describes the DE-GM 1 791 703 a design in which the electromagnet is pushed into a housing and partially protrudes from the housing on the drive side. But also this type of construction results in large external dimensions.
im DE-GM 1 798 316 ist eine Bauweise beschrieben, bei der der Elektromagnet ebenfalls teilweise in ein Gußgehäuse eingeschoben ist, das zwei Räume besitzt, von denen der eine Raum elektronische Bauteile aufnimmt, während der andere Raum als Klemmkasten dient.in DE-GM 1 798 316 a design is described in which the electromagnet is also partially inserted into a cast housing that has two spaces, one room accommodates electronic components, while the other room serves as a terminal box.
An allen bekannten Konstruktionen ist gemeinsam, daß bei druckfesten Elektromagneten wegen der eingangs beschriebenen Forderungen verhältnismäßig große äußere Abmessungen erhalten werden. Es ist klar, daß dies die Verwendung derartiger Elektromagnete nicht nur vertellzrt, sondern auch erschwert, weil der Platzbedarf am anzutr-eizenden Bauelement vergleichsweise groß ist.What all known constructions have in common is that they are pressure-resistant Electromagnets relatively large because of the requirements described above external dimensions can be obtained. It is clear that this is the use of such Electromagnet not only vertellzrt, but also difficult because of the space required is comparatively large on the component to be activated.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Elektromagneten in explosionsgeschützter, druckfesten Ausgestaltung zu schaffen, der wesentlich kleinere äußere Abmessungen aufweist, ohne daß dadurch die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, den Herstellungsaufwand zu verringern.It is an object of the invention to provide an electromagnet in explosion-proof, To create pressure-resistant design, the much smaller external dimensions without affecting the functionality. In particular it is an aim of the invention to reduce the manufacturing costs.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem explosionsgeschützten, druckfesten Elektromagnet der eingangs beschriebenen Art und schlägt vor, daß das Gehäuse, das den Aufnahmeraum für die Beschaltungselemente umschließt, an das Mantelrohr angebaut ist, daß der Aufnahmeraum mit dem Wicklungsraum verbunden ist und daß der Aufnahmeraum zusammen mit dem Wicklungsraum mit einer erhärtenden Gießmasse ausgegossen ist.To solve this problem, the invention is based on an explosion-proof, pressure-resistant electromagnet of the type described above and suggests that the Housing, which encloses the receiving space for the wiring elements, to the jacket pipe is grown that the receiving space is connected to the winding space and that the The receiving space, together with the winding space, is filled with a hardening casting compound is.
Es ist gefunden worden, daß sich durch den erfindungsgemäßen Vorschlag in einfacher und vergleichsweise billiger Art ein Aufnahmeraum für die Beschaltungselemente schaffen läßt. In diesem Aufnahmeraum werden alle entsprechenden Bauteile angeordnet, also beispielsweise die Varistoren und Dioden. Im Aufnahmeraum können aber auch Gleichrichter vorgesehen sein, um einen Gleichstrommagneten direkt an das Wechselstromnetz anschließen zu können. Auch andere Beschaltungselemente können in diesem Raum untergebracht werden.It has been found that the proposal according to the invention in a simple and comparatively cheap way a receiving space for the wiring elements lets create. All relevant components are arranged in this recording room, for example the varistors and diodes. But you can also do this in the recording room Rectifiers can be provided to connect a direct current magnet directly to the alternating current network to be able to connect. Other wiring elements can also be accommodated in this space will.
Da der Aufnahmeraum mit dem Wicklungsraum in Verbindung steht, kann dieser Aufnahmeraum zusammen mit dem Wicklungsraum mit einer erhärtenden Gießmasse, zum Beispiel einem Gießharz ausgegosser werden.Since the receiving space is in communication with the winding space, can this receiving space together with the winding space with a hardening casting compound, For example, a casting resin can be poured out.
Durch den Ausgießvorgang werden alle Innenräume beseitigt, also alle Ursachen, die Ausgangspunkt einer Expiosion sein könnten. Dabei bereitet es auch keine Probleme die Beschaltungslemente ausreichend hoch mit der Gießmasse zu überdecken, so daß auch eine Sicherheit bei einem Defekt dieser Bauteile gegeben ist.The pouring process removes all interior spaces, i.e. all of them Causes that could be the starting point of an explosion. It also prepares no problems to cover the wiring elements sufficiently high with the casting compound, so that there is security in the event of a defect in these components.
Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise verwirklichen, Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mantelrohr auf der der Antriebs seite des Magneten gegenüberliegenden Seite über den Wicklungsraum hinaus verlängert und die Verlängerung des Mantelrohrs umschließt den Aufnahmeraum für die Beschaltungselemente. Auf diese Weise wird eine sehr einfache, kompakte Bauweise mit kleinen Abmessungen erhalten.The invention can be implemented in various ways, at In a preferred embodiment of the invention, the jacket tube is on that of the drive side of the magnet opposite side extended beyond the winding space and the extension of the jacket tube encloses the receiving space for the wiring elements. In this way, a very simple, compact design with small dimensions is achieved obtain.
Die Erfindung schlägt insbesondere vor, daß das Mantelrohrende einen den Aufnahmeraum verschließenden Deckel trägt mit Offnungen zum Einfüllen der Gießmasse und für Anschlußdurchführungen.The invention particularly proposes that the jacket pipe end a the lid closing the receiving space has openings for filling the casting compound and for connection bushings.
Dadurch wird die Explosionssicherheit weiter gesteigert. Der Aufnahmeraum ist sicher abgedeckt und verschlossen und es werden auch günstige Voraussetzungen für die Bildung eines Klemmkastens geschaffen, da vorzugsweise der Deckel mit seiner Außenseite den Boden eines Klemmkastens bildet.This further increases the explosion safety. The recording room is safely covered and locked and there are also favorable conditions created for the formation of a terminal box, as preferably the cover with his Outside forms the bottom of a terminal box.
Dieser Klemmkasten nimmt nur Bauteile auf, die keine Ursache für eine Explosion sein können. Die Abkapselung des Klemmkastens kann daher schon mit geringerem Aufwand in ausreichender Weise erhalten werden. Dies schließt nicht aus, daß für Sonderfälle am Klemmkasten die ansich bekannten, geeigneten Mittel vorgesehen werden, um die Sicherheitsvoraussetzungen zu verbessern.This terminal box only accepts components that have no cause for a Can be an explosion. The encapsulation of the terminal box can therefore be done with less Effort can be obtained in a sufficient manner. This does not preclude that for In special cases, suitable means known per se are provided on the terminal box, to improve the security requirements.
Ansich könnte der Klemmkasten ebenfalls von einer Verlängerung des Mantelrohres gebildet werden. Es ist jedoch gefunden worden, daß es mit geringerem Aufwand verbunden ist und bessere Ergebnisse bringt, wenn die Klemmkastenwandung von einer auf das Mantelrohr aufgeschobenen und mit dem Mantelrohr verschweißten Hülse gebildet ist. Die Wandstärke der Hülse kann dann gut den Bedingungen angepaßt werden, die an die Einzelheiten eines Klemmkastens zu stellen sind. Es wird eine ausreichende Abdichtfläche für den Klemmkastendeckel gewonnen.In itself, the terminal box could also be an extension of the Jacket pipe are formed. However, it has been found that with less Effort is associated and brings better results if the terminal box wall of one pushed onto the jacket pipe and welded to the jacket pipe Sleeve is formed. The wall thickness of the sleeve can then be well adapted to the conditions that are to be asked of the details of a terminal box. It will be a sufficient sealing surface for the terminal box cover gained.
Günstig ist es, wenn das Ankergegenstück eine säulenartige Verlängerung aufweist, die den Verschlußdeckel des Aufnahmeraumes durchdringt und zur Halterung des Klemmkastendeckels dient.It is beneficial if the anchor counterpart is a columnar extension has, which penetrates the closure cover of the receiving space and to the holder of the terminal box cover is used.
Bei einer anderen Ausbildungsform der Erfindung ist das Gehäuse, das den Aufnahmeraum für die Beschaltungselemente umschließt seitlich an das Mantelrohr angebaut. Insbesondere bildet dieses Gehäuse mit dem Klemmkasten eine Baueinheit.In another embodiment of the invention, the housing is the receiving space for the wiring elements encloses the side of the jacket tube cultivated. In particular, this housing forms a structural unit with the terminal box.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darstellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Einfach-Hubmagneten in erfindungsgemäßer Ausbildung, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 3 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 2, wobei der Klemmkastendeckel teilweise weggelassen ist.These and other features of the invention emerge from the drawing, which schematically represents two embodiments of the invention. They show: Fig. 1 shows a longitudinal section through a single lifting magnet designed according to the invention, Fig. 2 is a partial longitudinal section through another embodiment of the invention and FIG. 3 shows a side view of the exemplary embodiment according to FIG. 2, the Terminal box cover is partially omitted.
Die Darstellung eines Einfach-Hubmagneten ist nur beispielsweise zu verstehen. Die Erfindung kann ohne weiteres auch bei einem Doppel-, Umkehr- oder Regelmagneten angewandt werden.The illustration of a single solenoid is only an example to understand. The invention can easily be used with a double, reverse or Control solenoids are applied.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt das Mantelrohr an dem in der Zeichnung unteren Ende, die die Antriebsseite des Magneten darstellt ein Einsatzstück 16,'das die magnetische Verbindung zwischen dem Mantelrohr 1 und dem Anker 17 herstellt. Dieser Anker ist als Konusanker ausgebildet mit dem Konusteil 18. Die Schraubbohribng 19 dient zur Verbindung des Ankers mit dem vom Anker angetriebenen Bauelement. Die Kerbstifte 20 verbinden das Einsatzstück 16 mit dem Mantelrohr 1.In the embodiment of the invention shown in FIG carries the jacket tube at the lower end in the drawing, which is the drive side of the magnet is an insert 16, 'which the magnetic connection between the casing tube 1 and the armature 17 produces. This anchor is as Cone anchor formed with the conical part 18. The screw hole 19 is used to connect the Armature with the component driven by the armature. The grooved pins 20 connect that Insert 16 with the jacket pipe 1.
In das Mantelrohr 1 ist eine Zwischenplatte 21 eingesetzt, die bei 22 eine Ausnehmung aufweist zur Durchführung der Anschlüsse zu der Spule bzw. Wicklung 23, die im Wicklungsraum 2 untergebracht ist.In the jacket tube 1, an intermediate plate 21 is used, which at 22 has a recess for the implementation of the connections to the coil or winding 23, which is housed in the winding space 2.
Die Zwischenplatte 21 trägt auch das Ankergegenstück 13 mit der Ausnehmung 24, die dem Konusteil 18 des Ankers 17 angepaßt ist.The intermediate plate 21 also carries the anchor counterpart 13 with the recess 24, which is adapted to the conical part 18 of the armature 17.
Zwischen dem Ankergegenstück und dem Einsatzstück 16 erstreckt sich ein Ankerführungsrohr 25, das beispielsweise aus einem unmagnetischen, nichtrostenden Stahl bestehen kann. Dieses Ankerführungsrohr 25 kann auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, wie dies ansich bekannt ist. Auch die Verwendung eines Kunststoffrohres als Ankerführungsrohr ist bei der Erfindung möglich, weil wegen der getroffenen Maßnahmen nicht mit inneren berdrücken im Wicklungsraum 2 oder im Aufnahmeraum 4 zu rechnen ist.Between the anchor counterpart and the insert 16 extends an armature guide tube 25, for example made of a non-magnetic, rustproof Steel can exist. This anchor guide tube 25 can also be composed of several parts as it is known per se. Also the use of a plastic pipe as a Armature guide tube is possible with the invention because of the measures taken internal overpressures in winding space 2 or in receiving space 4 are not to be expected is.
Gemäß der Erfindung ist das Mantelrohr 1 über die Zwischenplatte 21 hinaus verlängert und diese Verlängerung 3 des Mantelrohrs umschließt den Aufnahmeraum 4. In diesem Aufnahmeraum können die Beschaltungselemente 5 angeordnet werden. Zu diesem Zweck wird im Aufnahmeraum 4 eine Leiterplatte 26 angeordnet, unter der ein Rahmen 27 zur Aufnahme der Lötstellen vorgesehen ist. Mit 28 ist eine Isolierscheibe bezeichnet.According to the invention, the jacket pipe 1 is over the intermediate plate 21 also extended and this extension 3 of the jacket tube encloses the receiving space 4. The wiring elements 5 can be arranged in this receiving space. to For this purpose, a circuit board 26 is arranged in the receiving space 4, under which a Frame 27 is provided for receiving the solder joints. At 28 is an insulating washer designated.
Die Verdrahtung und Anschlüsse, die im einzelnen nicht dargestellt sind, verbinden die Wicklung 23 mit den seschaltungselementen 5. Die Anschlüsse sind durch die Leistungsdlrchführung 10 im Deckel 7 hindurchgeführt. Dieser Deckel 7 ist in das Ende 6 des Mantelrohres 1 bzw. der Verlängerung 3 eingesetzt und verschließt den Aufnahmeraum 4. Außer der Öffnung für die Durchführungen 10, deren Einzelheiten besser aus der Fig. 2 zu entnehmen sind> wo dieselben D1rchführungen angewandt werden, ist noch eine weitere Offnung 8 im Deckel 7 vorgesehen, die vorzugsweise dem Ausgießen dient. Beim Ausgießen wird gleichzeitig der Aufnahmeraum 4 und der Wicklungsraum 2 mit Gießmasse, insbesondere einem Gießharz gefüllt, nachdem alle Bauteile montiert und angeschlossen sind. Die Ausgießung erfolgt beispielsweise unter Vakuum, wie dies ansich bekannt ist.The wiring and connections, which are not shown in detail are, connect the winding 23 to the circuit elements 5. The connections are passed through the power guide 10 in the cover 7. This lid 7 is inserted into the end 6 of the jacket tube 1 or the extension 3 and closes the receiving space 4. Except for the opening for the bushings 10, their details can be seen better from FIG. 2 where the same diagrams are used are, another opening 8 is provided in the cover 7, which is preferably is used for pouring. When pouring out the receiving space 4 and the Winding space 2 filled with casting compound, in particular a casting resin, after all Components are mounted and connected. The pouring takes place, for example under vacuum, as is known per se.
Nach dem Ausgießungsvorgang befinden sich keinerlei Hohlräume mehr im Inneren des Magneten.After the pouring process, there are no longer any cavities inside the magnet.
Der Klemmkasten 11 wird im wesentlichen von der Hülse 12 gebildet, die auf das Mantelrohr 1 aufgeschoben und bei 29 verschweißt ist. Dieser Klemmkasten 11 nimmt die Anschlußklemmen auf. Der Klemmkasten wird durch den Klemmkastendeckel 15 verschlossen, der am Rande der Hülse 12 aufliegt. Die zugehörige Dichtung ist mit 30 bezeichnet.The terminal box 11 is essentially formed by the sleeve 12, which is pushed onto the jacket tube 1 and welded at 29. This terminal box 11 receives the terminals. The terminal box is through the terminal box cover 15 closed, which rests on the edge of the sleeve 12. The associated seal is designated by 30.
Der Klemmkastendeckel 15 wird durch eine Schraube 33 gehalten, die in die säulenartige Verlängerung 14 des Ankergegenstückes 13 eingreift. Diese säulenartige Verlängerung 14 ist im Deckel 7 des Aufnahmeraumes geführt und es ist klar, daß die Zwischenplatte 21 und der Deckel 7 eine stabile Abst;'tring für das Ankergegenstück ergeben.The terminal box cover 15 is held by a screw 33 which engages in the columnar extension 14 of the anchor counterpart 13. This columnar Extension 14 is guided in the cover 7 of the receiving space and it is clear that the intermediate plate 21 and the cover 7 provide a stable spacing for the anchor counterpart result.
Der Klemmkasten 11 weist ferner die üblichen Kabeldurchführungen 31 und Erdungsklemmen 32 und 36 auf.The terminal box 11 also has the usual cable bushings 31 and ground terminals 32 and 36.
Da beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nach tg.1 der magnetische Schluß zwischen dem Ankergegenstück 13 und dem Mantelrohr 1 nicht nur über die als Joch dienende Zwischenplatte 21 gegeben ist, sondern hierbei auch der Deckel 7 mitwirkt, kann dieser bei der Dimensionierung der einzelnen Bauteile sinngemäß berücksichtigt werden.Since in the embodiment of the invention according to tg.1 the magnetic Conclusion between the anchor counterpart 13 and the casing tube 1 not only on the than Yoke serving intermediate plate 21 is given, but here also the cover 7 is involved, this can be taken into account when dimensioning the individual components will.
Beim Ausführungsbeispiel nachden Fig. 2 und 3 ist das Gehäuse 35, das den Raum 34 für die Beschaltungselemente 5 umschließt, zusammen mit dem Klemmkasten 37 zu einer Baueinheit 38 vereinigt. Diese Baueinheit 38 ist seitlich an das Mantelrohr 40 angebaut, beispielsweise angeschraubt.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the housing 35, which encloses the space 34 for the wiring elements 5, together with the terminal box 37 combined to form a structural unit 38. This structural unit 38 is on the side of the jacket tube 40 grown, for example screwed on.
Die Befestigungsschrauben zur Verbindung der Baueinheit 38 mit dem Mantelrohr 40 sind mit 41 bezeichnet.The fastening screws for connecting the assembly 38 with the Casing pipe 40 are denoted by 41.
In der Baueinheit 38 ist eine Zwischenwand 39 vorgesehen, die den Raum 34 für die Beschaltungslemente 5 vom übrigen Klemmkastenraum abtrennt. Der Raum 34 nimmt ferner noch C1ie Durchführungen 10 auf. Die Befestigung der Durchführungen erfolgt mittels einer Schraube 42 im Mantelrohr 40, einer die Schraube umgebenden Hülse 43 und einer Lasche 44. Auf diese Weise können die Durchführungen 1o frei im Raum 34 angeordnet werden und nach dem Ausgie3ungsvorgang wird eine spaltfreie Festlegung dieser Durch führungen erhalten.In the structural unit 38, an intermediate wall 39 is provided which the Space 34 for the circuit elements 5 separates from the rest of the terminal box space. Of the Room 34 also accommodates the bushings 10. The fastening of the bushings takes place by means of a screw 42 in the jacket tube 40, one surrounding the screw Sleeve 43 and a tab 44. In this way, the bushings 1o can freely be arranged in space 34 and after the pouring process a gap-free Determination of these implementations received.
Der Aufnahmeraum 3 ist durch den Kanal 45 und durch die Durchbrechung 46 im Mantelrohr 40 mit dem Wicklungsraum 2 verbunden, so daß bei einem einmaligen Ausgießungsvorgang alle Innenräume gefüllt werden können. Hierfir wird die Ausgußmasse mit einer Diese in die Eingußbohrung 47 eingeleitet und füllt zuerst den Wicklungsraum 2 und dann den Raum 34.The receiving space 3 is through the channel 45 and through the opening 46 connected in the jacket tube 40 with the winding space 2, so that with a one-time Pouring process all interiors can be filled. The pouring compound is used for this with a This is introduced into the sprue hole 47 and first fills the winding space 2 and then room 34.
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