DE3012743C2

DE3012743C2 - Device with protection class intrinsic safety

Info

Publication number: DE3012743C2
Application number: DE19803012743
Authority: DE
Inventors: Dieter 1000 Berlin Hidde
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE3012743A1; BE888127A; YU80481A

Description

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (46) höher als die einschließlich der Bauelemente (42, 43, 4*j größte Höhe der Leiterplatte (41) ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the frame (46) is higher than the inclusive of the components (42, 43, 4 * j greatest height of the PCB (41) is.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (46) aus Blech besteht und daß der Kühlung bedürfende Bauelemente (44) nahe dem Rand der Leiterplatte (41) derart angebracht sind, daß ihre Kühlflächen mit dem Rahmen (46) wärmeleitend verbindbar (53) sind.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the frame (46) consists of sheet metal and that components (44) requiring cooling are attached near the edge of the circuit board (41) in such a way that that their cooling surfaces can be connected to the frame (46) in a thermally conductive manner (53).

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus einem Abschnitt eines Vierkantstahlrohres mit rechteckigem Querschnitt besteht und daß eine Seite des Gehäuses durch eine Stirnplatte (30) mit wenigstens einem daran angebrachten, mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmittel (32) verschlossen ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (2) consists of a portion of a Square steel tube with a rectangular cross-section and that one side of the housing through a Faceplate (30) having at least one threadedly attached thereto Fastening means (32) is closed.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel ein die nichteigensicheren Leitungen (11) umschließender Gewindestutzen (32) dient.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the non-intrinsically safe as fastening means The threaded connector (32) surrounding lines (11) is used.

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel zwei mit gegenseitigem Abstand an der Stirnplatte (55) angebrachte Gewindebolzen (56) vorgesehen sind, zwischen denen eine Leitungsdurchführung (57) für die nichteigensicheren Leitungen (11) angeordnet ist.6. Apparatus according to claim 4, characterized in that two with each other as fastening means Distance on the end plate (55) attached threaded bolts (56) are provided between in which a line bushing (57) is arranged for the non-intrinsically safe lines (11).

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (46) um so viel schmaler als der Innenraum des Gehäuses (2) bemessen ist, daß seitlich angeordnete Anzeigeelemente (45) durch Querverschieben des Rahmens (46) in dem Gehäuse (2) in Eingriff mit Sichtöffnungen (13) bzw. diese verschließenden durchscheinenden Körpern zu bringen ist.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the frame (46) is so much narrower than the interior of the housing (2) that laterally arranged display elements (45) by moving the frame (46) transversely in the housing (2) in engagement with viewing openings (13) or translucent bodies closing them bring is.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-8. Apparatus according to claim 1, characterized

net, daß das Gehäuse eine durch einen Deckel (16) verschließbare öffnung (37) als Zugang zu einer Kammer besitzt, in der zu dem eigensicheren Teil des Gerätes (1) gehörende Bauelemente auswechselbar angeordnet sind.net that the housing has an opening (37) which can be closed by a cover (16) as access to a Chamber in which to the intrinsically safe part of the device (1) belonging components are arranged interchangeably.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Steckdose (4) tragenden Seite (3) des Gehäuses (2) ein sich wenigstens in der Verlängerung zweier Kanten (22, 23) des Gehäuses (2) erstreckender Schutzkragen (17) lösbar befestigt ist.9. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the side (3) carrying the socket (4) of the housing (2) at least as an extension of two edges (22, 23) of the housing (2) extending protective collar (17) is releasably attached.

10. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere übereinander angeordnete Geräte (1) durch wenigstens eine sich über die Seitenflächen (12) der Gehäuse (2) erstreckende Stützschiene (25) verbunden sind.10. Apparatus according to claim 1, characterized in that that several devices (1) arranged one above the other through at least one over the side surfaces (12) the housing (2) extending support rail (25) are connected.

Die Erfindung betrifft ein Gerät der Schutzart »Eigensicherheit« mit folgenden Merkmalen:The invention relates to a device of the "intrinsic safety" type of protection with the following features:

a) ein Gehäuse;a) a housing;

b) an einer Seile des Gehäuses ist wenigstens eine Steckdose für den Anschluß eigensicherer Leitungen angeordnet;b) at least one socket for connecting intrinsically safe lines is on one of the cables of the housing arranged;

c) an der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Auslaßstelle nichteigensicherer Leitungen;c) on the opposite side there is an outlet point for non-intrinsically safe lines;

d) in dem Gehäuse ist eine Leiterplatte mit Bauelementen zur Umsetzung eigensicherer in nichteigensichere Energie und/oder umgekehrt angeordnet;d) in the housing is a circuit board with components for converting intrinsically safe to non-intrinsically safe Energy and / or arranged in reverse;

e) die Leiterplatte ist in eine Vergußmasse eingebettet; e) the circuit board is embedded in a potting compound;

f) an der Außenseite des Gehäuses sind Anzeigeorgane zur Kenntlichmachung des Betriebszustandes des Gerätes sichtbar.f) on the outside of the housing there are indicators to identify the operating status of the device visible.

Ein Gerät dieser Art ist beispielsweise durch die DE-OS 26 52 757 bekanntgeworden. Hierbei handelt es sich um ein Koppelgerät, wie es im Bergbau unter Tage z. B. in Verbindung mit Motorsteuergeräten zur Umwandlung eigensicherer Signale in nichteigensichere Signale und umgekehrt verwendet wird. Das Gehäuse des bekannten eigensicheren Gerätes besitzt eine zylindrische Form und ist aus einem Stahlrohr hergestellt. In dem gleichfalls zylindrischen Innenraum des Gehäuses ist die Leiterplatte in eine VergußmasseA device of this type has become known for example from DE-OS 26 52 757. This is what it is is a coupling device, as it is used in underground mining z. B. in connection with engine control units for Conversion of intrinsically safe signals into non-intrinsically safe signals and vice versa is used. The case of the known intrinsically safe device has a cylindrical shape and is made of a steel tube manufactured. In the likewise cylindrical interior of the housing, the circuit board is encapsulated in a potting compound

so eingebettet.so embedded.

Da nach dem Einbetten in die Vergußmasse kein Zugang zu den auf der Leiterplatte befindlichen Bauelementen mehr besteht, können Schaltungsfehler nicht mehr beseitigt werden, und fehlerhafte Bauelemente können nicht ausgewechselt werden. Deshalb ist es erforderlich, die Leiterplatte mit allen Anschlußleitungen und Bauelementen vor dem Einbau in das Gehäuse und dem Einbringen der Vergußmasse sorgfältig zu prüfen. Dies bereitet bereits wegen der Handhabung der Leiterplatten Schwierigkeiten. Bei dem Ablegen der zu prüfenden Leiterplatten am Arbeitsplatz können nämlich Bauelemente beschädigt oder Eigenschaften der Schaltung durch Verbiegen von Anschlußdrähten verändert werden. Unter Umständen ist auch eine Prüfung nur unvollständig durchführbar, wenn die zu prüfende Schaltung beispielsweise Leistungshalbleiter enthält, für deren Kühlung nach dem Einbau und dem Einbetten in die Vergußmasse andereSince after embedding in the potting compound there is no access to those on the circuit board Components, circuit errors can no longer be eliminated, and defective components cannot be exchanged. It is therefore necessary to have the circuit board with all connecting cables and components prior to installation in the housing and the introduction of the potting compound to examine carefully. This already creates difficulties because of the handling of the circuit boards. at Placing the printed circuit boards to be tested at the workplace can damage components or the properties of the circuit are changed by bending the connecting wires. In certain circumstances a test can only be carried out incompletely if the circuit to be tested is, for example, a power semiconductor contains, for their cooling after installation and embedding in the potting compound other

Bedingungen vorliegen als auf der Leiterplatte als vorgefertigtem Einzelteil. Durch die Verwendung einer Prüfvorrichtung, in welche die Leiterplatten einsetzbar sind, lassen sich diese Schwierigkeiten nicht zufriedenstellend beheben. Es entsteht nämlich ein zusätzlicher Zeitaufwand für die Montage und Demontage in der Vorrichtung, während gleichzeitig die Gefahr von Beschädigungen oder Verformungen von Bauelementen oder Anschküleitungen nicht ausgeschlossen werden kann.Conditions exist than on the printed circuit board as a prefabricated individual part. By using a Test device in which the circuit boards can be used, these difficulties can not be satisfactorily remedy. This is because there is an additional expenditure of time for assembly and disassembly in the Device, while at the same time the risk of damage or deformation of components or cooling lines cannot be ruled out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Aufbau des Gerätes anzugeben, dsr neben einer vorteilhaften Handhabung des fertigen Gerätes und einer einfach durchzuführenden Montage bei der Fertigung insbesondere eine rasche und zuverlässige Prüfung ermöglicht.The invention is based on the object of specifying a mechanical structure of the device, dsr in addition to an advantageous handling of the finished device and an assembly that is easy to carry out in particular enables rapid and reliable testing during manufacture.

Diese Aufgabe wird bei einem eigensicheren Gerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daßThis object is achieved in an intrinsically safe device of the type mentioned in that

g) das Gehäuse quaderförmig ausgebildet und img) the housing is cuboid and in the

Äusgangszustand an gegenüberliegenden SeitenInitial state on opposite sides

offen ist,
h) die Leiterplatte in einem an die Abmerr.ungen desis open,
h) the circuit board in one to the warnings of the

Gehäuses angepaßten Rahmen befestigt ist und
i) der Rahmen die Leiterplatte mit ihren Schmalseiten umschließtHousing adapted frame is attached and
i) the frame encloses the circuit board with its narrow sides

Da die Leiterplatte in den Rahmen bereits vor dem Einbau in das Gehäuse eingesetzt wird, kann sie in diesem vormontierten Zustand geprüft werden. Durch eine passend bemessene Höhe des Rahmens, insbesondere derart, daß der Rahmen höher als die einschließlich der Bauelemente größte Höhe der Bauelemente ist, wird ein vollkommener Schutz der auf der Leiterplatte befindlichen Bauelemente bei der Handhabung zu den Prüfvorgängen gewährleistet Zugleich ergibt sich ein sicherer Stand der Anordnung zumindest für die Hauptlagen der Leiterplatte, d.h. mit nach oben weisenden Bauelementen oder Leiterbahnen. Ferner gestattet aer Rahmen die Prüfung der Leiterplatte auch bei einer Bestückung mit Leistungshalbleitern, wenn der Rahmen als Kühlkörper benutzt wird.Since the circuit board is inserted into the frame before it is installed in the housing, it can be used in this pre-assembled condition must be checked. By a suitably dimensioned height of the frame, in particular in such a way that the frame is higher than the maximum height of the structural elements including the structural elements, is a complete protection of the components located on the circuit board during handling to the Test processes guaranteed At the same time, the arrangement is safe, at least for the Main layers of the circuit board, i.e. with components or conductor tracks pointing upwards. Further allows the framework to test the circuit board even when it is equipped with power semiconductors, if the Frame is used as a heat sink.

Hierzu kann der Rahmen aus Blech bestehen, und der Kühlung bedürfende Bauelemente können nahe dem Rand der Leiterplatte derart angebracht sein, daß ihre Kühlflächen mit dem Rahmen wärmeleitend verbindbar sind. Schließlich ist der Rahmen auch als Halterung der Steckdose für die eigensicheren Leitungsanschlüsse und als Halterung der niditeigensicheren Leitungen verwendbar. Damit unterbleibt bei der Prüfung der Leiterplatte eine mechanische Beanspruchung der Anschlußleitungen mit der Gefahr von Beschädigungen.For this purpose, the frame can be made of sheet metal, and components requiring cooling can be close to the Be attached to the edge of the circuit board in such a way that its cooling surfaces can be connected to the frame in a thermally conductive manner are. Finally, the frame is also used as a holder for the socket for the intrinsically safe line connections and Can be used as a holder for non-intrinsically safe cables. This means that there is no mechanical stress on the printed circuit board when testing Connection cables with the risk of damage.

Das Gehäuse des Gerätes kann aus einem Abschnitt eines Vierkantstshlrohres mit rechteckigem Querschnitt bestehen, wobei eine Seite des Gehäuses durch sine Stirnplatte mit wenigstens einem daran angebrachten, mit einem Gewinde versehenen Befestigungsmittel verschlossen ist Vierkantstahlrohr ist ein ebenso handelsübliches Erzeugnis wie Rohre mit kreisförmigem Querschnitt. Der Übergang zu einer anderen m> Gehäuseform bedeutet daher gegenüber der bekannten Bauform eigensicherer Geräte mit zylindrischem Gehäuse keinen Mehraufwand.The housing of the device can consist of a section of a square steel tube with a rectangular cross-section consist, with one side of the housing by its end plate with at least one attached to it, Threaded fastener is sealed square steel pipe is a as well commercial product such as pipes with a circular cross-section. The transition to another m> Housing shape therefore means, compared to the known design, intrinsically safe devices with a cylindrical Housing no additional work.

Als Befestigungsmittel eignet sich insbesondere ein die nicht eigensicheren Leitungen umschließender μ Gewindestutzen. Mit diesem läßt sich das Gerät an einer öffnung, z. B. eines Anschlußkastens, befestigen, indem von der Innenseite des Anschlußkastens eine Mutter auf den Gewindestutzen aufgeschraubt wird. Es empfiehlt sich, in Verbindung mit dem Gewindesiutzen noch einen Ansatz, einen Stift od. dgl. als Verdrehschutz vorzusehen. A μ that surrounds the non-intrinsically safe lines is particularly suitable as the fastening means Threaded connector. With this, the device can be attached to an opening, e.g. B. a junction box, attach by a nut is screwed onto the threaded connector from the inside of the connection box. It recommends in connection with the threaded connector, another approach, a pin or the like. To provide protection against rotation.

Ein gesonderter Verdrehschutz ist entbehrlich, wenn als Befestigungsmittel zwei mit gegenseitigem Abstand an der Stirnplatte angebrachte Gewindebolzen vorgesehen sind, zwischen denen eine Leitungsdurchführung für die nichteigensicheren Leitungen angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei noch der Umstand, daß der Durchmesser der Leitungsdurchführung unabhängig von den Normmaßen für Gewindestutzen gewählt und dadurch zusätzlicher Raum für die nichteigensicheren Leitungen bereitgestellt werden kann.A separate anti-rotation device is unnecessary if two spaced apart fastening means are used threaded bolts attached to the end plate are provided, between which a cable bushing is arranged for the non-intrinsically safe lines. The fact that the The diameter of the cable bushing is selected independently of the standard dimensions for threaded connectors and as a result, additional space can be made available for the non-intrinsically safe lines.

Durch die neue Bauform eines eigensicheren Gerätes wird auch die Schwierigkeit behoben, an der Leiterplatte angebrachte Anzeigeelemente, z. B. Leuchtdioden, trotz des Umschließens mit einer Vergußmasse an der Außenseite des Gerätes sichtbar zu machen. Wird nämlich der Rahmen um so v'.,: schmaler als der Innenraum des Gehäuses bemess-'-n, tiaß seitlich angeordnete Anzeigeelemente durch Querverschieben des Rahmens in dem Gehäuse in Eingriff mit Sichtöffnungen des Gehäuses bzw. mit diesen verschließenden durchscheinenden Körpern zu bringen sind, so kann auf biegsame Verbindungen verzichtet werden, wie sie bei dem eingangs erwähnten bekannten eigensicheren Gerät vorgesehen sind.The new design of an intrinsically safe device also eliminates the problem on the circuit board attached display elements, e.g. B. light emitting diodes, despite being enclosed with a potting compound on the Make the outside of the device visible. If the frame becomes so v '.,: Narrower than the Interior of the housing dimensioned, tiaß laterally arranged display elements by sliding the frame in the housing into engagement with Inspection openings of the housing or with these closing translucent bodies are to be brought, so flexible connections can be dispensed with, as is the case with the known one mentioned at the beginning intrinsically safe device are provided.

Wie bereits erwähnt, besteht nach dem Einbetten der Leiterplatte in eine Vergußmasse keine Möglichkeit mehr zum Austausch von Bauelementen oder zur Behebung von Schaltungsfehlern. Das gleiche Hindernis besteht aber auch gegenüber beabsichtigten Änderungen oder der Hinzufügung weiterer Bauelemente. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann jedoch diese Beschränkung überwunden werden, indem das Gehäuse eine durch einen Deckel verschließbare Öffnung als Zugang zu einer Kammer erhält, in der zu dem eigensicheren Teil des Gerätes gehörende Bauelemente auswechselbar angeordnet sind. Diese Ergänzung, durch uie das eigensichere Gerät zusätzliche Funktionen erhalten kann, wird durch die Verwendung des Rahmens als Träger der Leiterplatte und das quaderförmige Gehäuse ermöglicht. Diese Meikmale führen nämlich zu einer genauen räumlichen Zuordnung eines an der Leiterplatte bzw. dem Rahmen gehaltenen einseitig offenen Kammergehäuses und der an dem umschließenden Gehäuse vorgesehenen verschließbaren Öffnung.As already mentioned, there is no possibility after embedding the circuit board in a potting compound more about replacing components or correcting circuit errors. The same obstacle but also exists against intended changes or the addition of further components. To In a further development of the invention, however, this limitation can be overcome in that the housing an opening which can be closed by a cover is given as access to a chamber in which to the intrinsically safe part of the device belonging components are arranged interchangeably. This supplement, by How the intrinsically safe device can be given additional functions is determined by using the Frame as a carrier of the circuit board and the cuboid housing allows. These marks lead namely to a precise spatial assignment of a held on the circuit board or the frame Chamber housing open on one side and the closable one provided on the enclosing housing Opening.

An der die Steckdose tragenden Seite des Gehäuses des eigensicheren Gerätes kann ein sich wenigstens in der Verlängerung zweier Kanten des Gehäuses erdrückender Schutzkragen lösbar befestigt sein. Dieser Schutzkragen bildet ein gesondertes Teil gegenüber der eingangs erwähnten bekannten Ausführung eines eigensicheren Gerätes, bei dem aas rohrförmige Gehäuse an einem Ende die Steckdose schalenartig übergreift. Neben der leichteren Herstellung des Gehäuses gewinnt man durch die Verwendung des Schutzkragens aber auch die Möglichkeit, die Signalleitungen zunächst ohne jede Beilinderung einstecken und dann erst den Schutzkragen anbringen zu können. Werden andererseits mehrere eigensichere Geräte über- ode^r nebeneinander angeordnet, was bei der quaderförmigen Gestalt der Gehäuse besonders platzsparend möglich ist, so können nur ein oder zwei Schutzkragen ausreichend sein, den erwünschten Schutz der angeschlossenen Sienalleituneen eeeen TroDfwas-On the side of the housing of the intrinsically safe device that bears the socket, a protective collar that crushes at least in the extension of two edges of the housing can be detachably attached. This protective collar forms a separate part compared to the known design of an intrinsically safe device mentioned at the beginning, in which the tubular housing overlaps the socket-like shell-like at one end. In addition to the easier production of the housing, the use of the protective collar also gives the possibility of initially inserting the signal lines without any involvement and only then being able to attach the protective collar. On the other hand a plurality of intrinsically safe devices exceeds ode ^r arranged side by side, which is particularly space-saving manner possible to the cuboid shape of the housing, so only one or two protective collar may be sufficient, the desired protection of the connected Sienalleituneen eeeen TroDfwas-

ser oder mechanische Beanspruchung /u gewährleisten.guarantee this or mechanical stress / u.

Mehrere neben- oder übereinander angeordnete eigensichere Geräte können durch wenigstens eine sich über die Seitenflächen der Gehäuse erstreckende Stützschiene verbunden sein. Diese Schienen, /u deren Befestigung unter Umständen die gleichen Öffnungen oder Gewindebohrungen des Gehäuses benutzt werden können, die Ruch zur Anbringung des Scluit/knigcns dienen, bewirken eine verbesserte mechanische Widerstandsfähigkeit, wie sie gegenüber den Beanspruchungen im Bergbau unter Tage erwünscht ist.Several intrinsically safe devices arranged next to one another or one above the other can be protected by at least one be connected via the side surfaces of the housing extending support rail. These rails, / u their The same openings or threaded holes in the housing may be used for fastening can, which serve to attach the rule, cause an improved mechanical resistance, as it is desired against the stresses in mining underground.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführtingsbeispicls sowie zweier Anwendungsbeispiele näher erläutert. DieThe invention is described below with reference to the exemplary embodiment shown in the figures as well as two application examples explained in more detail. the

Fig. I zeigt ein eigensicheres Gerät nach der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht; in derFig. I shows an intrinsically safe device according to the invention in a perspective view; in the

F i g. 2 sind die einzelnen Komponenten des eigensicheren Gerätes gleichfalls perspektivisch gezeigt; dieF i g. 2 the individual components of the intrinsically safe device are also shown in perspective; the

rig. 3 /cigi cine wciieic AuMÜniuMgMorm einer Stirnplatte mit Befestigungsmitteln; die rig. 3 / cigi cine wciieic AuMÜniuMgMorm of a face plate with fastening means; the

F i g. 4 und 5 zeigen Anwendungsbeispielc für eigensichere Geräte nach der Erfindung.F i g. 4 and 5 show application examples for intrinsically safe devices according to the invention.

Das eigensichere Gerät I in Fig. I besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 2. an dessen einer kurzen Schmalseite 3 zwei Steckdosen 4 zum Anschluß eigensicherer Leitungen 5 mit Steckern 6 angebracht sind. An der gegenüberliegenden kurzen Schmalseite 7 des Gehäuses 2 befindet sich ein Schraubstutzen 10, mit dem das Gerät I an einer Kompaktstation oder an einer schlagwettergeschützten Verteilung angebracht werden kann. Der Schraubstutzen 10 bildet zugleich die Auslaßstelle eines Bündels nichteigensicherer Leitungen 11. An einer der langen Schmalseiten 12 des Gehäuses 2 sind Anzeigeelemente 13. z. B. Leuchtdioden, sichtbar. Ferner sind an dieser Seite des Gerätes Leistungs-, Hinweis- und Prüfschilder 14 angebracht.The intrinsically safe device I in Fig. I has a cuboid housing 2. on one short one Narrow side 3 two sockets 4 for connecting intrinsically safe lines 5 with plugs 6 attached are. On the opposite short narrow side 7 of the housing 2 there is a screw socket 10, with which the device I can be attached to a compact station or to a firedamp-protected distribution can. The screw socket 10 also forms the outlet point of a bundle of non-intrinsically safe lines 11. On one of the long narrow sides 12 of the housing 2 are display elements 13. z. B. LEDs, visible. Furthermore, on this side of the device, power, Information and test signs 14 attached.

An der oberen Breitseite 15 des Gehäuses 2 befindet sich ein abnehmbar befestigter Deckel 16. der Zugang zu einer Kammer gewährt, in die zu dem eigensicheren Schaltungsteil des Gerätes gehörende Bauelemente einsetzbar sind. Weiteres Zubehör des eigensicheren Gerätes 1 ist ein Schutzkragen 17, dessen seitliche Schenkel 20 und 21 mit den langen Schmalseiten 12 und 18 des Gehäuses 2 zu verbinden sind und der in der Verlängerung der Längskanten 22 und 23 über die Breitseite 15 übersteht. Die am Rande der Schmalseiten 12 und 18 vorgesehenen Durchgangs- oder Gewindelöcher 24 können außer zur Befestigung des Schutzkragens 17 auch zur Anbringung von Stützschienen 25 benutzt werden, wenn mehrere eigensichere Geräte 1 parallel zueinande; montiert werden, wie dies noch erläutert wird.Located on the upper broad side 15 of the housing 2 a detachably attached cover 16. grants access to a chamber into which the intrinsically safe Circuit part of the device belonging components can be used. Further accessories of the intrinsically safe Device 1 is a protective collar 17, the side legs 20 and 21 with the long narrow sides 12 and 18 of the housing 2 are to be connected and in the extension of the longitudinal edges 22 and 23 over the Broadside 15 protrudes. The through holes or threaded holes provided on the edge of the narrow sides 12 and 18 24 can not only be used to fasten the protective collar 17 but also to attach support rails 25 be used when several intrinsically safe devices 1 are parallel to each other; be assembled like this yet is explained.

Das in der F i g. 1 gezeigte eigensichere Gerät 1 kann z. B. ein Koppelglied sein. Diese Geräte übertragen eigensichere Signale in den nichteigensicheren Bereich eines Motorsteuergerätes oder umgekehrt. Ferner kann das eigensichere Gerät als eigensichere Stromversorgung ausgebildet sein, die man zur Speisung eigensicherer Steuerungen benötigt.The in the F i g. 1 shown intrinsically safe device 1 can, for. B. be a coupling member. These devices broadcast intrinsically safe signals in the non-intrinsically safe area of a motor control unit or vice versa. Furthermore can the intrinsically safe device can be designed as an intrinsically safe power supply, which is used to supply intrinsically safe Controls required.

Den Aufbau des eigentlichen Gerätes 1 im einzelnen zeigt die F i g. 2. Das Gehäuse 2 besteht aus einem Abschnitt eines Vierkantstahlrohres, das an seinen kurzen Schmalseiten 3 und 7 offen ist. An der Schmalseite 7 ist als Abschluß eine Stirnplatte 30 vorgesehen, die eine Öffnung 31 für einen Schraubstutzen 32 sowie einen Stift oder einen Durchzug 33 als Verdrehsicherung erhält Damit sind in Verbindung mit einer Mutter 34 die zur Befestigung des eigensicheren Gerätes 1 an einer Kompaktstation oder einer schlagwcttergeschülzten Verteilung benötigten Elemente vorhanden. An den genannten Eii/richtungcn werden nur Durchgangslöcher mit einem Durchmesser τ entsprechend dem Schraubstutzen 32 benötigt.The structure of the actual device 1 in detail is shown in FIG. 2. The housing 2 consists of a Section of a square steel pipe that is open on its short narrow sides 3 and 7. At the Narrow side 7 is provided as a termination an end plate 30 which has an opening 31 for a screw socket 32 as well as a pin or a passage 33 as an anti-twist device is thus provided in connection with a nut 34 for fastening the intrinsically safe device 1 to a compact station or a Schlagwcttergeschülzten distribution required elements available. At the mentioned Eii / direction only through holes with a diameter τ corresponding to the screw socket 32 are required.

An der langen Schmalseite 12 des Gehäuses 2 sind Befestigiingslöcher 35 für die Bezeichnungsschildcr 14 vorgesehen. Ferner befinden sich dort Schauöffnungen 36 mit darin eingesetzten durchscheinenden KörpernOn the long narrow side 12 of the housing 2 there are fastening holes 35 for the designation plates 14 intended. There are also viewing openings 36 with translucent bodies inserted therein

ίο fm die Anzeigeelemente 13 und die bereits erwähnten Durchgangs- oder Gewindelöcher 24. An der oberen Breitseite 15 des Gehäuses 2 sind ferner gestrichelt eine Öffnung 37 und Befestigungsöffnungen 40 angedeutet, auf die der in F i g. I gezeigte Deckel 16 aufsetzbar ist.ίο fm the display elements 13 and those already mentioned Through or threaded holes 24. On the upper broad side 15 of the housing 2, a dashed line is also shown Opening 37 and fastening openings 40 indicated, to which the in F i g. I shown cover 16 can be placed.

ii Die Öffnung 37 wird dann in das Gehäuse 2 eingearbeitet, wenn das Gerät für die zusätzliche Ausrüstung mit auswechselbaren Bauelementen vorbereitet werden soll.ii The opening 37 is then machined into the housing 2, if the device for the additional Equipment with interchangeable components should be prepared.

Der akiive Tel! des cigciisiciicicii Gciatrn ί ucsici'iiThe active Tel! des cigciisiciicicii Gciatrn ί ucsici'ii

>o aus aer Leiterplatte 41 und den auf ihr montierten Bauelementen, von denen in der Fig. 2 integrierte Schaltungen 42, ein Transistor 43 sowie ein Triac 44 angedeutet sind. An der vorderen Längsseite der Leiterplatte 41 befinden sich Leuchtdioden 45 für die> o from the circuit board 41 and the ones mounted on it Components, of which in FIG. 2 integrated circuits 42, a transistor 43 and a triac 44 are indicated. On the front long side of the circuit board 41 there are light-emitting diodes 45 for the

2i Funktionsanzeige des Gerätes. Vorzugsweise verwendet man Leiterplatten genormter Größe, z. B. im sogenannten Europa-Format. Dieser Größe angepaßt ist ein R^i.men 46. der aus Blech gebogen ist und nach innen weisende herausgedrückte Lappen 47 als2i Function display of the device. Preferably used one printed circuit boards of standardized size, z. B. in the so-called Europe format. Adapted to this size is a R ^ i.men 46. which is bent from sheet metal and after inwardly facing pressed-out tabs 47 as

so Auflagestellen für die Leiterplatte 41 besitzt. An der vorderen kurzen Schmalseite des Rahmens 46 sind Befestigungsöffnungen für die beiden Steckdosen 4 vorgesehen, während sich an der gegenüberliegenden Schmalseite eine Öffnung 50 zur Aufnahme einesso support points for the circuit board 41 has. On the front short narrow side of the frame 46 are Fastening openings for the two sockets 4 are provided, while on the opposite one Narrow side an opening 50 for receiving a

η Gummistopfens 51 befindet, der die nichteigensicheren Leitungen 11 umschließt und eine Abdichtung für die in das Gehäuse 2 nach erfolgter Montage der Teile einzufüllende Vergußmasse bildet. Die vordere lange Schmalseite des Rahmens 46 ist mit Öffnungen 52 für dieη rubber stopper 51 is located, the non-intrinsically safe Lines 11 encloses and a seal for the in the housing 2 forms the casting compound to be filled in after the parts have been assembled. The front long one The narrow side of the frame 46 is provided with openings 52 for

in Leuchtdioden 45 versehen. Diese werden zweckmäßig erst nach dem Einsetzen der Leiterplatte 41 in den Rahmen 46 mit den Leiterbahnen verbunden. Für die Verbindung der Kühlfahne des Triacs 44 mit dem Rahmen 46 ist an der hinteren langen Schmalseite eineprovided in light emitting diodes 45. These become appropriate connected to the conductor tracks only after the circuit board 41 has been inserted into the frame 46. For the Connection of the cooling lug of the triac 44 to the frame 46 is on the long rear narrow side

4ϊ Durchgangsöffnung 53 vorgesehen. Der Triac 44 ist nahe dem Rand der Leiterplatte 41 angebracht, damit sich die erwünschte wärmeleitende Verbindung mit dem Rahmen 46 ohne Beanspruchung seiner Anschlußdrähte vornehmen läßt.4ϊ through opening 53 is provided. The triac 44 is attached near the edge of the circuit board 41, so that the desired thermally conductive connection with the Frame 46 can be made without stressing its connecting wires.

so In der Fig. 2 ist noch oberhalb der Leiterplatte 41 gestrichelt ein nach oben offenes Gehäuse 54 gezeigt, das für die Ausführungsform mit auswechselbaren Bauelementen vorgesehen ist. Das Gehäuse 54 kann entweder mit der Leiterplatte oder dem Rahmen 46 inso in FIG. 2 is still above the circuit board 41 dashed lines show an upwardly open housing 54, which is for the embodiment with replaceable Components is provided. The housing 54 can be connected to either the circuit board or the frame 46 in

ü solcher Lage verbunden werden, daß sich bei dem noch zu beschreibenden Einbau des Rahmens 46 in das Gehäuse 2 die richtige Lage bezüglich der Öffnung 37 ergibt.ü be connected in such a position that the installation of the frame 46 to be described in the Housing 2 is in the correct position with respect to opening 37.

Die Höhe des Rahmens 46 und die Lage der LappenThe height of the frame 46 and the location of the tabs

t"> 47 sind so gewählt, daß die Leiterplatte 41 bzw. die auf ihr befestigten Bauelemente nicht über den Rahmen überstehen. Daher kann die Leiterplatte 41 nach der Befestigung in dem Rahmen 46 in beliebiger Stellung auf einer Arbeitsfläche abgelegt werden, ohne daß irgendei-t "> 47 are chosen so that the circuit board 41 or the their attached components do not protrude beyond the frame. Therefore, the circuit board 41 can after Attachment can be placed in the frame 46 in any position on a work surface without any-

bi ne Gefahr der Beschädigung von Bauelementen besteht Da auch die Leitungen der nichteigensicheren Seite durch den Gummistopfen 51 und die Öffnung 50 des Rahmens 46 ebenso festgelegt sind wie die Leitungen 48there is no risk of component damage Since the lines of the non-intrinsically safe side also pass through the rubber stopper 51 and the opening 50 of the Frame 46 are also fixed, as are the lines 48

der cigcnsichcrcn Seilt· an den Steckdosen 4. sind die Voraussetzungen für eine problemlose Prüfung der Leiterplatte 41 mit ihren Bauelementen gegeben. Dabei braucht sich die Prüfung mehl auf die I inhaltiing der geforderten Spannungs-erlc und funktionen zu he schränken, sondern kann sich auch auf die Belastbarkeit bzw. die Leistung erstrecken, weil die l.eistungshalblciur. z. H. der Irine- 44. bereits endgültig montiert und mit einer Kühlflache verbunden sindthe cigcnsichcrcn ropes on the sockets 4. are the Conditions for a problem-free test of the circuit board 41 with its components are given. Included The test needs to focus on the I content of the required voltage levels and functions limit, but can also affect resilience or extend the service because the first half of the service. z. H. the Irine- 44. already finally assembled and with are connected to a cooling surface

Nachdem die Prüfung der Leiterplatte 41 abgeschlossen ist. wird die komplette, mis der l.i'iterpliille und dem Rahmen 46 bestehende Baugruppe in das (iehäiise 2 eingeschoben, wobei die nichteigensicheren Leitungen durch den Schraubsüit/en 32 hindurchgefiidelt werden, /um Schluß wird durch eine Querverschiebung der Baugruppe innerhalb des Ciehäuscs 2 erreicht, daß die l.euchtdioden 45. die sich an der Außenseite des Rahmens 4f> befinden, in Kingriff mit den Öffnungen 36 des Gehäuses 2 \j/w. ιΐιίΠίι liOiirtuiiCi'iOi't uüiYfrSL'nCiriCitden Verschlußkörpern gelangen. Um diesen Vorgang zu ermöglichen, ist also der Rahmen 46 um so viel schmaler als der Innenraum des Gehäuses 2 zu bemessen, daß er sich um das Maß seitlich verschieben laßt, mit dem die l.euchtdioden in die Verschlußkörper eingreifen sollen. Kin solches Kingreifen ist erforderlich, um das Kindringen der Vergußmasse zu vermeiden, die anschließend von der kurzen Schmalseite 3 her in das Gehäuse 2 eingefüllt wird und dieses bis zu den Sockeln der Steckdose 4 ausfüllt. Bei der Ausführung mit dem zusätzlichen Gehäuse 54 ist dabei für eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Rand des Gehäuses 54 und dem Gehäuse 2 zu sorgen.After the inspection of the circuit board 41 is completed. the complete assembly consisting of the first plate and the frame 46 is inserted into the housing 2, with the non-intrinsically safe lines being filled through the screw socket / s 32, and finally by a transverse displacement of the assembly within the housing 2 achieves that the light-emitting diodes 45, which are located on the outside of the frame 4f>, come into contact with the openings 36 of the housing 2 \ j / w enable the frame 46 to be so much narrower than the interior of the housing 2 that it can be moved laterally by the amount with which the light-emitting diodes are to engage in the closure body To avoid wrinkling of the potting compound, which is then poured into the housing 2 from the short narrow side 3 and fills this up to the base of the socket 4. In the case of the m With the additional housing 54, a sufficient seal between the edge of the housing 54 and the housing 2 must be ensured.

Kine andere Ausführungsform einer Stirnplatte zeigt die K i g. 3. Diese Stirnplatte 55 trägt zwei Gewindebolzen 56 sowie eine Durchführung 57 für die nichteigensicheren Leitungen II. Wie man erkennt, gewährleistet die Anordnung der beiden Gewindebolzen 56 ohne zusätzliche Mittel eine verdrehsichere Befestigung des Gerätes, während der Durchmesser der Durchführung 57 unabhängig von genormten Gewindestutzen gewählt werden kann. Dies kann insbesondere bei einer größeren Anzahl mehteigensichercr Leitungen Il vorteilhaft sein.The K i g shows no other embodiment of a face plate. 3. This face plate 55 has two threaded bolts 56 and a bushing 57 for the non-intrinsically safe lines II. As can be seen, guaranteed the arrangement of the two threaded bolts 56 without additional means a secure fastening of the Device, while the diameter of the implementation 57 is chosen independently of standardized threaded connectors can be. This can be particularly with a larger number of multi-intrinsically safe lines II be beneficial.

Die I i g. 4 zeigt, wie eigensicherc Geräte der vorstehend beschriebenen Art in Verbindung mit einer Kompaktstalion 60 zu verwenden sind. Die Kompaktstation M) umfaßt in bekannter Weise ein die l.eistungsschaltgcrätc und Schutz- und Steuergeräte enthaltendes druckfcstcs Gehäuse 61. an das sich nach beiden Seiten je ein Anschlußkasten 62 der Schutzart »erhöhte Sicherheit« anschließt. In diesen sind die Diirchfiihriingsbol/.cn der druckfesten Durchführungen sowie Klemmleisten zugänglich, an welche die zu- und abführenden Kncrgie- und Steuerleitungcn anschließbar sind. Seitlich an die Anschlußkasten 62 sind mehrere eigensicherc Geräte I entsprechend der F i g. 1 angeordnet, jeweils ein an dem obersten eigensichcren Gerät I angebrachter Schutzkragen 17 bildet einen Schutz der nicht dargestellten eigensicheren Leitungen .-~— ι—»„ur^iinrwinr Λΐ£ΐ>*<>ίη oder TroⁿiwäS^if*r Gleichfalls als Schutz dienen die Stützschienen 25. die eine mechanische Versteifung bewirken. Um das F.rkennen der unterschiedlichen Schutzarten zu erleichtern, sind in der F i g. 3 ebenso wie in der nachfolgend zu erläuternden F i g. 4 die Bezeichnungen (Sch)d für die Schutzart »druckfeste Kapselung« sowie (Sch)c für die Schutzart »erhöhte Sicherheit« und (Sch)i für »Kigensicherheit« eingetragen.The I i g. 4 shows how intrinsically safe devices of the type described above are to be used in connection with a compact station 60. The compact station M) comprises, in a known manner, a pressure-tight housing 61 containing the power switchgear and protection and control devices, to which a connection box 62 of the "increased security" type of protection is connected on both sides. In these, the diaphragm bolts of the pressure-tight bushings and terminal strips are accessible, to which the feed and discharge control and control lines can be connected. At the side of the junction box 62 are several intrinsically safe devices I according to FIG. Arranged 1, in each case a mounted on the top eigensichcren device I shroud 17 forms a protection of the non-illustrated intrinsically safe lines .- ~ - ι - "" ur ^ iinrwinr Λΐ £ ΐ> * <> ίη or Tro ⁿ iwäS ^if * r Likewise, as The support rails 25, which cause mechanical stiffening, serve for protection. In order to make it easier to identify the different types of protection, FIG. 3 as well as in the F i g to be explained below. 4 the designations (Sch) d for the protection type »flameproof enclosure« as well as (Sch) c for the protection type »increased security« and (Sch) i for »kigensicherung«.

In der F i g. 5 sind einem druckfesten Gehäuse 64 ein Sammelschienenkasten 65 und ein Anschlußkasten 66 der Schutzart »erhöhte Sicherheit« zugeordnet. An dem Sammelschienenkasten ist ein eigensicheres Gerät 1 angeordnet, während der Anschlußkasten 66 vier derartige Geräte trägt. Durch Schutzkragen 25 ist wiederum für einen Schutz der eigensicheren Leitungen im Bereich der Steckdosen gesorgt. Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, ermöglicht die quaderförmige Gestalt der eigensicheren Geräte eine raumsparende Anordnung mit geringem Abstand, so daß je nach Bedarf an Steuerkanälen bzw. eigensicheren Stromversorgungen diese baukastenartig zusammengesetzt werden können.In FIG. 5 are a pressure-resistant housing 64 a Busbar box 65 and a connection box 66 assigned to the "increased safety" type of protection. To the Busbar box is an intrinsically safe device 1, while the connection box 66 four wearing such devices. Protective collar 25 in turn provides protection for the intrinsically safe lines in the area of the sockets. As the F i g. 4 and 5 show, enables the cuboid shape of the intrinsically safe devices have a space-saving arrangement with a small spacing, so that as required Control channels or intrinsically safe power supplies, these can be assembled in a modular manner.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device of protection type »intrinsic safety« with the following features:

a) a housing;

b) at least one socket for connection is intrinsically safe on one side of the housing Lines arranged;

c) on the opposite side there is an outlet point for non-intrinsically safe lines;

d) in the housing is a circuit board with components for implementing intrinsically safe in non-intrinsically safe energy and / or arranged vice versa;

e) the circuit board is embedded in a potting compound;

f) there are display elements on the outside of the housing to identify the operating status of the device visible

characterized in that

g) the housing (2) is cuboid and in the initial state on opposite sides Sides (3,7) is open,

h) the circuit board (41) in a rectangular, adapted to the dimensions of the housing (2) Frame (46) is attached and

i) the frame (46) encloses the printed circuit board (41) with its narrow sides