DE3634829A1 - Explosion-protected or firedamp-proof housing with a compression-proof room arranged therein for housing electric operating equipment and process for producing the housing - Google Patents

Explosion-protected or firedamp-proof housing with a compression-proof room arranged therein for housing electric operating equipment and process for producing the housing

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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K5/0091—Housing specially adapted for small components
    • H05K5/0095—Housing specially adapted for small components hermetically-sealed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

An explosion-protected or firedamp-proof housing (10) has a compression-proof room arranged inside it, in which electric operating equipment (14) is located, whose input and output lines (15) and optionally operating elements are carried out of the compression-proof room safe from detonation. The compression-proof room is limited by a receptacle (12) consisting of plastic for the electric operating equipment (14), which as a broken internal mold is surrounded by curable plastic (19) with adequate wall thickness. In this way the production of an explosion-protected or firedamp-proof housing with corresponding operating equipment is considerably simplified. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses.The invention relates to a housing according to the preamble of claim 1 and a method for producing the Housing.

Elektrische Betriebsmittel, bei denen im Betrieb Funken entstehen, die zur Zündung einer umgebenden explosiblen Atmosphäre führen können, wie sie bspw. in chemischen Fabriken oder unter Tage auftritt, sind so in einem Ge­ häuse unterzubringen, daß die umgebende Atmosphäre nicht zur Explosion gebracht wird bzw. daß durch die Betriebs­ mittel in dem sie aufnehmenden Raum hervorgerufene Ex­ plosionen nicht nach außen zur Atmosphäre durchschlagen und diese zünden. Electrical equipment that sparks during operation arise that ignite a surrounding explosive Can lead atmosphere, such as in chemical Factories or underground occurs are so in one ge to house that the surrounding atmosphere is not is detonated or that by the operating medium ex in the receiving room Do not penetrate explosions to the atmosphere and ignite them.  

Die elektrischen Betriebsmittel sind nach den Vor­ schriften in einem druckfesten Raum unterzubringen, der mit der Außenumgebung über Luftspalte in Verbindung steht, die so bemessen sind, daß evtl. im Inneren des druckfesten Raumes auftretende heiße Gase, die die Luft­ spalte durchströmen, sich in den Luftspalten so weit abkühlen, daß eine Zündung der außerhalb befindlichen Atmosphäre sicher verhindert ist. Auch die Durch­ führungen der elektrischen Leiter, die aus dem druck­ festen Raum nach außen herausgeführt werden, müssen den Vorschriften entsprechen; sie müssen festgelegt sein, so daß sich die Kriech- und Luftstrecken nicht verändern, und sie müssen darüber hinaus über eine bestimmte Länge abisoliert das in dem Bereich der Durchführungen vor­ gesehene Isoliermaterial durchgreifen.The electrical equipment are according to the before to accommodate fonts in a pressure-resistant room, the with the outside environment via air gaps stands, which are dimensioned so that possibly inside the pressure-resistant room occurring hot gases that expel the air flow through gaps, in the air gaps so far cool that an ignition of the outside Atmosphere is prevented. Even through guides of electrical conductors from the print fixed space must be brought out to the outside Comply with regulations; they have to be set like this that the creepage distances and clearances do not change, and they must also have a certain length stripped that in the area of the bushings see through the insulation material.

Anstatt einer druckfesten Kapselung kann auch eine Sand­ kapselung verwendet werden, die in der Vergangenheit insbesondere dort benutzt worden ist, wo Zündpulssysteme für Leuchten mit Entstörkondensatoren in einem Gehäuse untergebracht sein mußten.Instead of a pressure-resistant encapsulation, sand can also be used encapsulation used in the past has been used especially where ignition pulse systems for luminaires with interference suppression capacitors in one housing had to be accommodated.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein explosions- oder schlagwettergeschütztes Gehäuse zu schaffen, das einfach aufgebaut und herstellbar ist, und das Verfahren zur Herstellung des Gehäuses anzugeben.The object of the invention is an explosion or fireproof housing to create that simple is constructed and producible, and the process for To specify the manufacture of the housing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenen Merkmale des Anspruches 1. Weitere vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind den Un­ teransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Further before partial configurations of the inventions are the Un claims 2 to 6.

Das erfindungsgemäße Gehäuse ist also gebildet durch einen Aufnahmebehälter, der als verlorene Form anzusehen und von einem aushärtbaren Kunststoff mit ausreichender Wandstärke umgossen ist. Zu diesem Zweck kann in sinn­ voller Weise ein tiefgezogener Napf vorgesehen werden, dessen offene Seite nach Einsetzen der Betriebsmittel mittels einer Abdeckkappe verschlossen ist, wobei ggf. vorhandene Öffnungen abgedichtet sein müssen. Derartige Öffnungen können z. B. dort entstehen, wo elektrische Anschlußleitungen ins Innere des Aufnahmebehälters ein­ geführt werden. Diese Öffnungen sind dann nach dem Ein­ setzen der Anschlußleitungen mit einer Dichtmasse abzu­ dichten, so daß beim Umgieß- bzw. Umspritzvorgang kein Kunststoff ins Innere des Aufnahmebehälters eindringt. Die Abdeckkappe dient hier als Mittel zur Fixierung der Lage der Anschlußleiter.The housing according to the invention is thus formed by a receptacle that can be viewed as a lost form  and of a hardenable plastic with sufficient Wall thickness is cast. For this purpose, in sense a deep-drawn bowl should be provided its open side after inserting the equipment is closed by means of a cover cap, existing openings must be sealed. Such Openings can e.g. B. arise where electrical Connection lines into the interior of the receptacle be performed. These openings are then after the one place the connecting cables with a sealing compound seal, so that during the pouring or overmolding process no Plastic penetrates inside the receptacle. The cover cap serves as a means of fixing the Position of the connection conductors.

Bei einer Ausgestaltung ist der Anschlußleiter nur auf einer Seite des fertiggestellten Gehäuses aus diesem herausgeführt. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Er­ findung, gemäß kennzeichnendem Merkmal des Anspruches 3 ist der Aufnahmebehälter aus einem beidseitig offenen Rohr aus Kunststoff hergestellt, der auf beiden Seiten mit der Abdeckkappe abgedeckt ist; die elektrischen An­ schlußleiter können eine Abdeckkappe oder auch beide Abdeckkappen durchgreifen.In one configuration, the connecting conductor is only open one side of the finished housing from this led out. In a further embodiment of the Er Finding, according to the characterizing feature of claim 3 is the receptacle from an open on both sides Pipe made of plastic on both sides is covered with the cap; the electrical connections end conductors can be a cover cap or both Reach through the cover caps.

Eine weitere Möglichkeit ist aus dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 4 zu ersehen, in dem ein vorge­ formter Beutel vorzugsweise aus Polyäthylen verwendet wird, der nach dem Einsetzen der elektrischen Betriebs­ mittel zugeschweißt wird.Another possibility is from the characteristic Feature of claim 4 can be seen in which a pre molded bag preferably used in polyethylene becomes that after the onset of electrical operation medium is welded shut.

Oben ist ausgeführt, daß die Anschlußleiter durch die Abdeckkappe bzw. durch die Gießharz-Ummantelung fixiert sind. Gleichzeitig können auch mittels der Anschluß­ leiter die Betriebsmittel fixiert werden. It is stated above that the connecting leads through the Cover cap or fixed by the cast resin sheathing are. At the same time, you can also use the connection the equipment is fixed.  

Der druckfeste Raum kann auch von außen betätigbare Be­ triebsmittel, z. B. Schaltgeräte, aufnehmen, wie aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 6 ersichtlich ist.The pressure-resistant room can also be operated from the outside propellants, e.g. B. switchgear, as from the characterizing features of claim 6 can be seen is.

Das Verfahren, nach dem das Gehäuse hergestellt wird, ist aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 7 zu entnehmen.The process by which the case is made is from the characterizing features of claim 7 refer to.

Als Material für den Aufnahmebehälter kann ein Duroplast oder ein Thermoplast verwendet werden, vorzugsweise wird Polyäthylen benutzt. Am billigsten ist die Herstellung als vorgeformter Beutel, insbesondere auch deshalb, weil jener Beutel, aus biegbarem Material bestehend, leicht zugeschweißt werden kann.A thermoset can be used as the material for the receptacle or a thermoplastic can be used, preferably Polyethylene used. The cheapest is the production as a preformed bag, especially because that bag, made of flexible material, is light can be welded shut.

Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigtUsing the drawing, in the embodiments of the Invention are shown, the invention should be closer are explained and described. It shows

Fig. 1 das druckfeste Gehäuse gemäß einer ersten Aus­ führungsform, Fig. 1, the pressure-tight housing guide die according to a first stop,

Fig. 2 das druckfeste Gehäuse nach einer zweiten Aus­ führungsform und Fig. 2, the pressure-resistant housing from a second imple mentation form

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie III-III der Fig. 2. Fig. 3 is a sectional view according to the section line III-III of FIG. 2.

Das druckfeste Gehäuse 10 ist gebildet aus einem Auf­ nahmebehälter 11, der eine Napfform mit einem Boden 12 und einem nach einer Seite hin offenen Rand 13 aufweist. In das Innere des Aufnahmebehälters sind elektrische Betriebsmittel 14 eingesetzt, deren rechte Anschlußlei­ tungen 15 teilweise abisoliert sind.The pressure-resistant housing 10 is formed from a receiving container 11 , which has a cup shape with a bottom 12 and an edge 13 open towards one side. In the interior of the receptacle electrical equipment 14 are used, the right connecting lines 15 are partially stripped.

Die Anschlußleitungen 15 durchgreifen Öffnungen 16 eines Abschlußdeckels 17 und werden von dem Abschlußdeckel 17 gehalten und geführt. Um die Anschlußleitungen 15 herum im Bereich der Öffnungen 16 ist jeweils eine Abdicht­ masse 18 vorgesehen. Nach Fixierung des Aufnahmebehäl­ ters 11 in einer nicht näher dargestellten Form wird der Aufnahmebehälter 11 mit dem Abschlußdeckel 17, auch Ab­ deckkappe 17 genannt, von Gießharz 19 umgeben, wobei das Gießharz 19 den abisolierten Bereich der Anschlußlei­ tungen 15 von der Abdeckkappe 17 bis hin zum Anfang des Kabelmantels 20 jedes Anschlußleiters 15 in Form eines Gießharzmantels umgreift. Die Länge, in der die abiso­ lierten Anschlußleiter 15 vom Gießharz 19 umfaßt sind, ist durch die VDE-Vorschriften über Durchführungen bei druckfesten Gehäusen vorgeschrieben. In gleicher Weise ist auch die Wandstärke des Gießharzmantels 19 durch die Vorschriften bestimmt.The connecting lines 15 pass through openings 16 of an end cover 17 and are held and guided by the end cover 17 . Around the connecting lines 15 around each of the openings 16 , a sealing compound 18 is provided. After fixing the receptacle 11 in a form not shown, the receptacle 11 with the end cap 17 , also called cover 17 , surrounded by casting resin 19 , the casting resin 19 the stripped area of the connecting lines 15 from the cap 17 to The beginning of the cable sheath 20 encompasses each connecting conductor 15 in the form of a cast resin sheath. The length in which the abiso-terminated connecting conductors 15 are comprised of the casting resin 19 is prescribed by the VDE regulations on bushings for pressure-resistant housings. In the same way, the wall thickness of the cast resin jacket 19 is determined by the regulations.

In der Fig. 2 ist eine Alternative hierzu dargestellt. Innerhalb des Gießharzmantels 19 befindet sich ein Be­ hälter 21, der als vorgeformter Beutel ausgebildet ist und dessen rechts befindliches Ende, durch das die An­ schlußleitungen 15 hindurchgreifen, mittels einer Schweißverbindung 22 (siehe Fig. 3) verschlossen ist.An alternative to this is shown in FIG. 2. Within the cast resin jacket 19 is a loading container 21 , which is designed as a preformed bag and the right-hand end, through which the connection lines 15 reach , is closed by means of a welded joint 22 (see FIG. 3).

Aus Fig. 3 ist eine weitere Alternative ersichtlich, die darin besteht, daß der vorgeformte Beutel aus zwei Teilbeuteln 22 und 23 besteht, die sich an ihren Rändern 24 und 25 berühren und dort miteinander verschweißt oder verklebt sind. Das Umspritzen oder Umgießen dieses vor­ geformten Beutels 22/23 bzw. 21 erfolgt in gleicher Wei­ se wieder mittels einer Gießform.From Fig. 3 shows a further alternative can be seen, which consists in that the preformed bag made of two sub-bags 22 and 23 is that contact at their edges 24 and 25 and welded there to each other or bonded. The encapsulation or casting around this before shaped bag 22/23 or 21 takes place in the same manner again by means of a casting mold.

Es besteht natürlich die Möglichkeit, ins Innere eines derartigen Aufnahmebehälters 12 bzw. 21 auch ein elek­ trisches Schaltgerät einzusetzen. Zu diesem Zwecke müßte dann die Durchführung zumindest des beweglichen Betäti­ gungsstiftes so ausgebildet sein, daß der Betätigungs­ stift durch eine in das Gießharz als verlorene Form ein­ gegossene Durchführungsbuchse hindurch verläuft, wobei auch hier die VDE-Vorschriften über die Festigkeit des Gehäuses und die Luftspalte eingehalten sein müssen.There is of course the possibility to use an electrical switching device inside such a receptacle 12 or 21 . For this purpose, the implementation at least of the movable actuating pin should then be designed so that the actuating pin runs through a cast bushing in the casting resin as a lost mold, the VDE regulations on the strength of the housing and the air gaps also being observed here have to be.

Claims (7)

1. Explosionsgeschütztes oder schlagwetterge­ schütztes Gehäuse mit darin angeordnetem druckfestem Raum, in dem sich elektrische Betriebsmittel befinden, deren Zu- und Abführungsleitungen und ggf. Betätigungs­ elemente zünddurchschlagsicher aus dem druckfesten Raum herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der druckfeste Raum von einem aus Kunststoff bestehenden Aufnahmebehälter (12; 21; 23 a, 23 b) für die elektrischen Betriebsmittel (14) begrenzt ist, der als verlorene In­ nenform von aushärtbarem Kunststoff mit ausreichender Wandstärke umgeben ist.1. Explosion-proof or firedamp-protected housing with a pressure-resistant space arranged therein, in which there are electrical equipment, their supply and discharge lines and, if necessary, actuation elements are led out from the pressure-proof space in a way that is flame-proof, characterized in that the pressure-proof space is made of a plastic Receptacle ( 12; 21; 23 a , 23 b) for the electrical equipment ( 14 ) is limited, which is surrounded as a lost in the form of curable plastic with sufficient wall thickness. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (11) ein tiefgezogener Napf ist, dessen offene Seite nach Einsetzen der Betriebs­ mittel (14) mittels einer von den Anschlußleitern (15) durchgriffenen Abdeckkappe (17), die die Anschlußleiter auch in ihrer Lage zueinander festlegt, dicht abgedeckt ist.2. Housing according to claim 1, characterized in that the receptacle ( 11 ) is a deep-drawn cup, the open side after insertion of the operating means ( 14 ) by means of a cover cap ( 17 ) penetrated by the connecting conductors ( 15 ), which also connects the connecting conductors fixed in their position to each other, is tightly covered. 3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter durch ein Rohrteilstück gebil­ det ist, das von beiden Seiten mittels einer Abdeckkappe abgedeckt ist, von denen wenigstens eine von den An­ schlußleitern durchgriffen ist und die Anschlußleiter fixiert. 3. Housing according to claim 1, characterized in that the receptacle gebil by a pipe section det is from both sides by means of a cover cap is covered, of which at least one of the An is reached and the connecting conductors fixed.   4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (21) ein aus wenigstens einem Teil bestehender, vorgeformter Beutel vorzugsweise aus Polyäthylen ist, der nach Einsetzen der Betriebsmittel zugeschweißt bzw. zugeklebt ist.4. Housing according to claim 1, characterized in that the receptacle ( 21 ) is a pre-formed bag consisting of at least one part, preferably made of polyethylene, which is welded or glued after insertion of the equipment. 5. Gehäuse nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß durch Fixierung der starren Anschlußleiter (15) auch die Betriebsmittel (14) inner­ halb des Aufnahmebehälters fixiert sind.5. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that by fixation of the rigid connecting conductor ( 15 ) and the operating means ( 14 ) are fixed within half of the receptacle. 6. Gehäuse nach einem der vorigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß durch den Aufnahmebehälter bzw. durch die Abdeckkappe wenigstens eine Buchse fi­ xiert ist, durch die Betätigungsstifte für die im Inne­ ren des Aufnahmebehälters befindlichen elektrischen Be­ triebsmittel, vorzugsweise Schaltgeräte, zünddurch­ schlagsicher hindurchgeführt sind, und daß die Buchse an ihrer Außenseite von dem Gießharz (19) umfaßt ist.6. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that through the receptacle or through the cap at least one socket is fi xed, by the actuating pins for the inside of the receptacle ren electrical Be means, preferably switching devices, passed through ignition-proof and that the socket is surrounded on the outside by the casting resin ( 19 ). 7. Verfahren zur Herstellung eines explosions­ geschützten oder schlagwettergeschützten druckfesten Raumes (ex-d) zur Aufnahme elektrischer Betriebsmittel, insbesondere zur Aufnahme von elektrischen Schaltge­ räten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) Herstellung eines Aufnahmebehälters aus Kunststoff für die Betriebsmittel
  • b) Einsetzen und Festlegen der Betriebsmittel in den bzw. dem Behälter und Festlegen der abisolierten An­ schlußleitungen zu den Betriebsmitteln
  • c) Umgießen des Aufnahmebehälters mit fließfähigem und aushärtbarem Kunststoff unter Berücksichtigung der erforderlichen Wandstärke und der Länge der Luftspal­ te der aus dem druckfesten Raum nach außen herausge­ führten Anschlußleiter bzw. der Durchführungsbuchsen für die elektrischen Betätigungsstifte.
7. Method for producing an explosion-proof or firedamp-proof, pressure-resistant space (ex-d) for accommodating electrical equipment, in particular for accommodating electrical switchgear, characterized by the following steps:
  • a) Production of a receptacle made of plastic for the equipment
  • b) Inserting and fixing the equipment in the or the container and fixing the stripped connection cables to the equipment
  • c) Pouring the receptacle with flowable and curable plastic, taking into account the required wall thickness and the length of the air gap, the lead conductors and the bushings for the electrical actuating pins lead out from the pressure-resistant space to the outside.
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