DE3719313A1 - Ausbildung eines explosionsgeschuetzten sicherungsverteilers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers für eine austauschbare Anordnung von elektrischen Geräteschutz-Sicherungselementen zur Absicherung von elektrischen Anlagen in einer Gefahrenzone, beispielsweise in einer Treibstoffzapfanlage.

Bekanntlich besteht eine Zapfsäule, beispielsweise für Vergasertreibstoffe, neben den mechanischen Einrichtungen zur Kraftstofförderung und -messung auch aus einer ganzen Reihe elektrischer Einrichtungen, die im Bereich des Zapfsäulengehäuses untergebracht sind und sich somit in einer Gefahrenzone befinden, in der strenge Vorschriften im Hinblick auf den Explosionsschutz zu beachten sind. Zu den in einer Treibstoffentnahmesäule installierten Einzelgeräten zählen beispielsweise ein elektrisch steuerbarer Nullstellmotor bei mechanischen Rechnern, oder generell ein elektronischer Preisrechner in einer ex-geschützten Ausführungsform, ein elektrisch gesteuertes Drosselventil und ein Abschaltventil, eine interne Zapfsäulenbeleuchtung und dergl. mehr. Mit dem Aufwand der elektrischen Komponenten tritt das Problem auf hinsichtlich der einzelnen Absicherung der elektrischen Baugruppen durch Geräteschutzsicherungen.

Es können zwar elektrische Sicherungen bereits serienmäßig in die ex-geschützten Einzelgeräte eingebaut sein, es ist jedoch je nach der angewandten Schutzart bei den Einzelkomponenten sehr aufwendig, bei im Einsatz befindlichen Geräten eine etwa durchgebrannte Sicherung zu wechseln. Bei einer bevorzugten Schutzart, wie beispielsweise der Sandkapselung, ist es am Einsatzort praktisch fast nicht möglich, eine im Bereich der Sandkapselung einbezogene, elektrische Sicherung auszutauschen. Es wäre dazu erforderlich, zuerst die Sandfüllung herauszunehmen, bis schließlich ein Zugang zu dem defekten Sicherungselement frei und damit ein Austausch möglich ist. Mit entsprechend großer Sorgfalt muß danach die Sandfüllung wieder vorschriftsmäßig eingebracht werden, so daß die Bedingungen für die Ex-Schutzmaßnahmen erfüllt sind.

Bei einer anderen, sehr oft angewandten Schutzart der Kapselung der elektrischen Baugruppen in einer Vergußmasse ist eine Unterbringung einer elektrischen Sicherung in der Gußmasse grundsätzlich nicht möglich, da ein Gerät nach Durchbrennen einer durch die Vergußmasse nicht mehr austauschbaren Sicherung nicht mehr repariert werden kann.

In der Praxis hat man die elektrische Absicherung von Gerätekomponenten in der Gefahrenzone bislang so gelöst, daß man die vorgeschriebenen Gerätesicherungen außerhalb der Gefahrenzone angeordnet hat, oder aber es mußten spezielle, explosionsgeschützte Einwegsicherungen samt dem hierzu erforderlichen Installationsaufwand eingesetzt werden. Eine Anordnung außerhalb der Gefahrenzone erfordert einen erheblichen Aufwand an Installationsmitteln, da beispielsweise zusätzliche Leitungen in der Erde verlegt werden müssen. Im anderen Falle beim Einsatz von ex-geschützten Einwegsicherungen entstehen erhebliche Ersatzteilkosten, wenn ein Austausch erforderlich wird. Darüber hinaus ist aufgrund der größeren Bauform solcher ex-geschützten Einwegsicherungen ein größerer Platzbedarf für deren Unterbringung nicht zu umgehen, denn es sind auch zusätzlich hierfür ausgebildete Klemmkästen vorzusehen. Es muß eine kostenträchtige Lagerhaltung für derartige Sicherungen eingerichtet werden, da solche Sonderbauelemente nicht überall handelsüblich verfügbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung für eine Zusammenfassung und zentrale Anordnung aller Sicherungselemente im Bereich der Ex-Schutzzone zu finden und dafür einen Sicherungsverteiler zu schaffen, der in der gefährdeten Zone einsetzbar und mit möglichst vielen einfachen, handelsüblichen Geräteschutzsicherungen bestückbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

In den Unteransprüchen sind Merkmale für eine vorteilhafte Gestaltung eines Ausführungsbeispiels angegeben.

Entsprechend der Lehre gemäß Anspruch 1 sind in vorteilhafter Weise alle Versorgungsleitungen für die in einer Zapfsäule angeordneten und in ex-geschützter Ausführung ausgebildeten Einzelgeräte zusammengefaßt über einen Sicherungsverteiler geführt, der für jeden Strompfad zur Energieversorgung einer Einzelkomponenten ein Sicherungselement vorsieht. Hierzu sind mehrere einfache Gerätesicherungselemente auf einer kleinen Leiterplatte mit leitenden Clipshalterungen angeordnet und gleichzeitig über Leiterbahnen an die Versorgungsleitung bzw. an die Einzelgeräte anschließbar. Die Leiterplatte wird in einer druckfesten Kapsel aus einem Gehäuse und einem Deckel aufgenommen. Auf der Leiterplatte sind Leitungsverbindungen vorgesehen, die über Lötösen mit den Enden eines mehradrigen Kabels verbindbar sind. Die Kabeleinführung wird gebildet durch eine in das Gehäuse eindrehbare Schraubmuffe, durch die das Kabel hindurchgeführt und mit Gießharz vergossen ist. In vorteilhafter Weise läßt sich die druckfeste Kapsel mit dem Sicherungsverteiler aufgrund der kleinen Bauform leicht im Bereich des Zapfsäulengehäuses unterbringen. In gleicher Weise problemlos ist ein Austausch einer schadhaft gewordenen Sicherung gegen eine überall im Handel erhältliche einfache Geräteschutzsicherung der angezeigten Art durchführbar. Als druckfeste Kapsel kann jedes Gehäuse dienen, das die Vorschrift einer druckfesten Kapselung erfüllt.

In der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers angegeben. Es zeigt die

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Sicherungsverteiler in druckfester Kapsel bei abgenommenem Deckel,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Sicherungsverteilers im Schnitt mit eingeschraubter druckfester Kabeleinführung,

Fig. 3 Ansicht einer bestückten Leiterplatte,

Fig. 4 Schnittbild durch eine druckfeste Kabeleinführung,

Fig. 5 Stromlaufplan.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer druckfesten Kapsel 1 gezeigt, die aus einem einseitig offenen Gehäuse 2 und einem die offene Seite des Gehäuses 2 druckfest verschließenden und mit vier Innensechskant-Schrauben 4 gesicherten Deckel 3 besteht. Bekanntlich sind in der gefährdeten Zone einer Zapfsäule eine Vielzahl an elektrischen Einzelgeräten angeordnet, die einzeln an eine Stromversorgung 5 angeschlossen werden müssen. Es sind also elektrische Einzelgeräte, wie beispielsweise ein elektronischer Rechner, ein Nullstellmotor, eine Zapfsäulenbeleuchtung, ein elektrisches Drosselventil, ein Abschaltventil und ein Sperrmagnet über einzelne voneinander getrennte Strompfade 6 bis 10 an eine Stromversorgung 5 anzuschließen und einzeln über Geräteschutz-Sicherungselemente 11 bis 15 abzusichern. Um nicht für jedes Einzelgerät gesondert ein der Ex-Schutzvorschrift entsprechendes Sicherungselement samt einem sicheren Einzelgehäuse, das den Austausch des Sicherungselementes ermöglicht, aufzuwenden, sind alle abzusichernden Strompfade 6 bis 10 für die Einzelgeräte zusammengeführt auf eine mit Sicherungselementen 11 bis 15 bestückte, in der druckfesten Kapsel 1 angeordnete Leiterplatte 16. Zur elektrischen Abschirmung der Leiterplatte 16 gegen das aus AL-Druckguß gefertigte Gehäuse 2 ist eine Isolierplatte 17 eingelegt, auf welcher die Leiterplatte 16 aufliegt und mit Spannwinkel 18, die mit Kreuzschlitzschrauben 19 befestigt sind, gesichert ist.

Zur Ausrichtung der Leiterplatte 16 wird letztere durch Stege 49 im Gehäuse 2 geführt. Die Kapsel 1, bestehend aus dem Gehäuse 2 und dem Deckel 3, ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie für eine Anwendung im ex-gefährdeten Bereich für mehrere Zwecke einsetzbar ist. So ist die druckfeste Kapsel 1 beispielsweise vorbereitet, auch ein Impulsgebersystem aufzunehmen, das einer mengenbezogenen Signalerzeugung dient und über getriebliche Verbindungen von einem Abgabemengen- Meßsystem angetrieben wird. Bei dem im Ausführungsbeispiel angegebenen Sicherungsverteiler ist eine druckfeste Kabeleinführung 20 in die Kapsel 1 gewährleistet durch eine in das Gehäuse 2 einschraubbare, mit einem Sechskant 21 versehene Schraubmuffe 22. Hierzu ist im Gehäuse 2 eine Gewindebohrung 23 vorgesehen. Entsprechend einer Anordnung von beispielsweise fünf Sicherungselementen 11 bis 15 auf der Leiterplatte 16 ist in die Schraubmuffe 22 ein sechsadriges Kabel 24 durch eine Gunmitülle 25 hindurchgeführt und mit einem Gießharz 26 fixiert (Fig. 1 und 4). Zur Einhaltung gleichbleibender Abstände zwischen den einzelnen Kabelenden 27, 28, 29, 30, 31, 32 werden letztere durch eine in die Schraubmuffe 22 vor dem Vergießen eingesetzte Kabelführungshülse 33 gehalten. Die Kabelenden 27 bis 32 sind gemäß einem Stromlaufplan nach Fig. 5 mit den Strompfaden 6 bis 10 verbunden, womit eine Energieversorgung der Einzelgeräte jeweils getrennt abgesichert ist. Die Leiterplatte 16 weist auf deren Unterseite, wie aus Fig. 3 erkennbar ist, eine mit allen Sicherungselementen 11 bis 15 verbindbare Leiterbahn 34 auf, an die die Stromversorgung 5 angelegt ist. Hierzu sind von der Oberseite 45 nach Fig. 3 Clipshalterungen 35 bis 39 aufgesteckt, deren Pins mit der Leiterbahn 34 verlötet sind. Entsprechend ist zur Aufnahme der Sicherungselemente 11 bis 15 jeweils eine zweite Clipshalterung 40 bis 44 in entsprechendem Abstand auf die Oberseite 45 der Leiterplatte 16 aufgesteckt und leitend mit jeweils einem Strompfad 6 bis 10 verbunden. Zum Anschluß der Kabelenden 27 bis 32 an die Sicherungselemente 11 bis 15 sind der Eingang für die Stromversorgung 5 sowie die Strompfade 6 bis 10 auf der Leiterplatte 16 mit Lötösen versehen. Um die Kabelenden zusätzlich zu sichern für den Fall, daß sich eine Lötverbindung lösen sollte, sind diese mit einem Kabelbinder 46 (Fig. 1 und 3), der durch Bohrungen 47, 48 in der Leiterplatte 16 geführt ist, an der Leiterplatte 16 befestigt. In die Clipshalterungen 35 bis 44 sind insgesamt fünf austauschbare, einfache Geräteschutz-Sicherungselemente 11 bis 15 einsetzbar. Ein Austausch der Sicherungselemente 11 bis 15 ist durch einfachste Mittel jederzeit möglich, indem durch Lösen von vier Schrauben 4 der Deckel 3 der druckfesten Kapsel 1 abnehmbar ist und der Wechsel einer Sicherung ohne den Gebrauch eines Werkzeuges durchführbar ist. Durch eine zusammengefaßte Anordnung aller Sicherungselemente 11 bis 15 in einer druckfesten Kapsel 1 der angezeigten Art, die überdies aufgrund der minimalen Raumform in dem ex-gefährdeten Bereich leicht unterzubringen ist, ist eine optimale elektrische Absicherung aller Einzelgerätekomponenten durchführbar.

Claims (6)

1. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers für eine austauschbare Anordnung von elektrischen Geräteschutzsicherungselementen zur Absicherung von elektrischen Anlagen in einer Gefahrenzone, beispielsweise in einer Treibstoffzapfanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die abzusichernden Strompfade (6 bis 10) für eine Reihe von in der Gefahrenzone angeordneten, ex-geschützten Einzelgeräten extern auf einer mit Sicherungselementen (11 bis 15) bestückten, in einer zweiteiligen, druckfesten Kapsel (1) angeordneten Leiterplatte (16) zusammengeführt sind.

2. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckfeste Kapsel (1) aus einem einseitig offenen Gehäuse (2) und einem das Gehäuse (2) druckfest verschließenden, mit Schrauben (4) gesicherten Deckel (3) besteht.

3. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte mit mehreren Clipshalterungen (35 bis 44) bestückt ist, die nach einem Stromlaufplan über Leitungsverbindungen (5, 6) verknüpft sind, für eine Aufnahme einer entsprechenden Anzahl einfacher, handelsüblicher Geräteschutz-Sicherungselemente (11, 12, 13, 14, 15).

4. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Gehäuse (2) einlegbare Leiterplatte (16) auf einer in das Gehäuse (2) eingebrachten Isolierplatte (17) aufliegt und durch im Gehäuse (2) vorgesehene Stege (49) formschlüssig ausgerichtet und mittels Spannwinkel (18) und Schrauben (19) gesichert ist.

5. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Gehäuses (2) eine druckfeste Kabeleinführung (20) vorgesehen ist, durch die hindurch ein mehradriges Kabel (24) geführt ist.

6. Ausbildung eines explosionsgeschützten Sicherungsverteilers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeleinführung (20) aus einer mittels Feingewinde ausgebildeten Schraubmuffe (22) besteht, die in das Gehäuse (2) einschraubbar ist und in die das Kabel (24) mittels Gießharz (26) eingegossen ist.