DE8413964U1

DE8413964U1 - Housing for an electromechanical device

Info

Publication number: DE8413964U1
Application number: DE19848413964
Authority: DE
Original assignee: Buerkert 7118 Ingelfingen De GmbH
Current assignee: Buerkert 7118 Ingelfingen De GmbH
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1984-08-02

Description

Gehäuse für ein elektromechanisches GerätHousing for an electromechanical device

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektromechanisches Gerät, insbesondere für einen elektromotorischen Drehantrieb einer Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses von fluiden Medien, zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. The invention relates to a housing for an electromechanical device, in particular for an electromotive rotary drive a device for controlling the flow of fluid media, for use in potentially explosive areas.

Derartige Gehäuse sind als sogenannte druckfeste Kapselung für elektromotorische Drehantriebe bekannt. Um zu verhindern, daß sich eine Explosion im Inneren des Gehäuses von innen nach außen fortpflanzt, sind diese Gehäuse aus Metall mit relativ großer Wandstärke gebildet. Für einige Anwendungsbereiche, beispielsweise für den Bergbau, ist eine solche druckfeste Kapselung der elektromotorischen Drehantriebe unverzichtbar. Das durch die druckfeste Kapselung verursachte hohe Gewicht und ihr relativ hoher Preis sind daher unvermeidbar. Such housings are known as so-called flameproof enclosures for electromotive rotary drives. To prevent, that an explosion propagates inside the housing from the inside to the outside, these housings are made of metal with relatively large wall thickness formed. For some areas of application, for example for mining, such a Flameproof encapsulation of the electromotive rotary drives is indispensable. That caused by the flameproof enclosure high weight and their relatively high price are therefore inevitable.

HD/GlHD / Gl

Die druckfeste Kapselung in Form eines schweren Metallgehäuses wird aber auch für andere Anwendungsbereiche eingesetzt, bei denen geringere Anforderungen an die Bruchfestigkeit gestellt werden. Dies trifft beispielsweise für die chemische Verfahrenstechnik zu. Gehäuse für Drehantriebe, die in der chemischen Verfahrenstechnik zum Einsatz kommen, müssen lediglich der Schutzart "erhöhte Sicherheit" entsprechen. Gehäuse dieser Schutzart sind aber nicht verfügbar, weil die nichtnetallischen Gehäusematerialien jeweils entweder nur eine ausreichend hohe Schlag- und Bruchfestigkeit, oder aber nur eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, nicht jedoch beide zu fordernden Eigenschaften. Bei unzureichender Wärmeleitfähigkeit des Gehäusematerials besteht die Gefahr einer überhitzung des von dem Gehäuse umschlossenen elektromechanischen Gerätes, bei dem es sich insbesondere um einen Elektromotor handelt, dem gegebenenfalls Hilfsorgane wie Schalter und Positionsmelder zugeordnet sind.The flameproof enclosure in the form of a heavy metal housing is also used for other areas of application, where lower requirements are placed on the breaking strength. This applies, for example, to the chemical Process engineering too. Housings for rotary actuators that are used in chemical process engineering only have to correspond to the "increased security" type of protection. Housings of this protection class are not available because the non-metallic Housing materials either only have a sufficiently high impact and fracture resistance, or only have a sufficiently high thermal conductivity, but not both of the required properties. In case of insufficient Thermal conductivity of the housing material, there is a risk of overheating of the electromechanical enclosed by the housing Device, which is in particular an electric motor, to which auxiliary organs such as Switches and position indicators are assigned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für ein elektromechanisches Gerät zu schaffen, das wesentlich leichter und preiswerter als die bekannte druckfeste Kapselung ist und dennoch eine gute Abführung der im Inneren des Gehäuses erzeugten Wärme in die äußere Umgebung gewährleistet und zugleich eine hohe Bruch- bzw. Schlagfestigkeit aufweist.The invention is based on the object of a housing for to create an electromechanical device that is much lighter and cheaper than the well-known flameproof enclosure is and still ensures good dissipation of the heat generated inside the housing into the external environment and at the same time has a high break or impact resistance.

Diese Aufgabe wird bei einem Gehäuse der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit gebildete Gehäuseschale wenigstens teilweise von einer Schürze aus elastischem schlagfestem Material umgeben ist und daß zwischen der Außenfläche der Gehäuseschale und der dieser gegenüberliegenden Innenfläche der Schürze ein zur äußeren Umgebung des Gehäuses offener Zwischenraum gebildet ist.This object is achieved in a housing of the type specified at the outset in that the material is made of good thermal conductivity housing shell formed at least partially surrounded by an apron made of elastic impact-resistant material is and that between the outer surface of the housing shell and the opposite inner surface of the skirt to the external environment of the housing open space is formed.

Da die schlagempfindlichen Flächen der Gehäuseschale durch die aus elastischem und schlagfestem Material gebildete SchürzeBecause the impact-sensitive surfaces of the housing shell through the apron made of elastic and impact-resistant material

geschützt sind, kann die Gehäuseschale selbst aus einem gut wärmeleitenden Material wie Epoxydharz gebildet werden, während die Wärmeleitungseigenschaften der Schürze unkritisch sind. Eine gute Ableitung der im Inneren des Gehäuses erzeugten Wärme in die äußere Umgebung wird durch den zu dieser hin offenen Zwischenraum zwischen der Schürze und der dieser gegenüberliegenden Fläche der Gehäuseschale gewährleistet. Dieser Zwischenraum gestattet eine Konvektionsstromung entlang der Außenoberfäche der Gehäuseschale. Das erfindungsgemäße Gehäuse ist wesentlich leichter und preiswerter als ein Metallgehäuse, welches der Schutzart "druckfeste Kapselung" entspricht, und weist dennoch bei ausreichender Wärmeleitfähigkeit eine hohe Bruchfestigkeit auf. Insbesondere entspricht es der Schutzart "erhöhte Sicherheit" in der Temperaturklasse T4, gemäß der Definition in EN 50014. Diese Temperaturklasse deckt die überwiegende Anzahl aller in der chemischen Industrie üblichen Einsatzfälle ab.are protected, the housing shell itself can be formed from a highly thermally conductive material such as epoxy resin, while the heat conduction properties of the apron are not critical. A good dissipation of the generated inside the case Heat is released into the external environment through the space between the apron and the one opposite it, which is open towards it Guaranteed surface of the housing shell. This gap allows convection flow along the Outer surface of the housing shell. The housing according to the invention is much lighter and cheaper than a metal housing, which corresponds to the "flameproof enclosure" type of protection, and still has sufficient thermal conductivity a high breaking strength. In particular, it corresponds to the "increased safety" type of protection in temperature class T4, according to the definition in EN 50014. This temperature class covers the vast majority of all common in the chemical industry Applications from.

Eine besonders geringe Behinderung der Konvektionsstromung wird erreicht, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die Schürze die Gehäuseschale nur an deren schlagempfindlichen Flächen umschließt.A particularly low obstruction to the convection flow is achieved if, according to an advantageous further development, the apron only touches the housing shell on its impact-sensitive Enclosing surfaces.

Eine besonders hohe Bruch- bzw. Schlagfestigkeit des Gehäuses wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erreicht, wenn zwischen der Schürze und der Gehäuseschale Abstützelemente angeordnet sind, die als Abstandshalter wirken und vorzugsweise eine sich in Richtung auf die Gehäuseschale zu verjüngende, insbesondere kegelförmige Gestalt aufweisen. Die Abstützung der Schürze auf der Oberfläche der Gehäuseschale läßt dann eine elastische Deformierung der Schürze zum Abfangen von Stößen oder Schlägen zu. Diese Abfangwirkung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch einen zur Außenoberfläche der Gehäuseschale hin umgebogenen Rand der Schürze weiter verbessert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the housing has a particularly high resistance to breakage or impact achieved when support elements are arranged between the apron and the housing shell, which act as spacers act and preferably one that tapers in the direction of the housing shell, in particular a cone-shaped one Have shape. The support of the apron on the surface of the housing shell then leaves an elastic deformation the apron to absorb bumps or blows. This interception effect can according to a development of the invention can be further improved by an edge of the apron which is bent towards the outer surface of the housing shell.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schürze aus zwei lösbar miteinander verbundenen, vorzugsweise gleichen Teilen besteht, während die Gehäuseschale aus zwei komplementären, ebenfalls lösbar miteinander verbundenen Teilen besteht. Hierdurch werden die Herstellung und die Montage des Gehäuses vereinfacht, letztere insbesondere dann, wenn jedes der zwei komplementären Teile der Gehäuseschale mit nur einem der beiden Teile der Schürze verbunden ist.An advantageous development of the invention consists in the fact that the apron consists of two detachably connected to one another, preferably consists of the same parts, while the housing shell consists of two complementary, also detachable with one another connected parts. This simplifies the manufacture and assembly of the housing, the latter in particular when each of the two complementary parts of the housing shell is connected to only one of the two parts of the skirt is.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der beigefügten Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the claims for protection and from the following description of an exemplary embodiment and from the accompanying drawings, to which reference is made. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Gehäuses, bei der die innere Gehäuseschale teilweise und die diese umgebende Schürze ganz im axialen Schnitt gezeigt ist;Fig. 1 is a side view of an embodiment of the housing, in which the inner housing shell is partially and the skirt surrounding it completely in axial section is shown;

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Gehäuses; undFigure 2 is a top plan view of the housing shown in Figure 1; and

Fig. 3 einen Teilschnitt längs Linie A-B in Fig. 2.3 shows a partial section along line A-B in FIG. 2.

Das Gehäuse besteht aus einer ellgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten inneren Gehäuseschale, die aus zwei komplementären Teilen 12, 14 zusammengesetzt ist, und aus einer einen Teil der Gehäuseschale 10 umgebenden, allgemein mit dem Bezugszeichen 16 bezeichneten Schürze, die ebenfalls aus zwei Teilen 18, 20 zusammengesetzt ist. Die Gehäuseschale 10 besteht aus einem Material, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, jedoch hinsichtlich der Bruchfestigkeit keine besonders hohen Ansprüche erfüllen muß, vorteilhafterweiseThe housing consists of an inner housing shell, generally designated by the reference numeral 10, which consists of two complementary parts 12, 14 is composed, and from a part of the housing shell 10 surrounding, generally with the reference number 16, which is also composed of two parts 18, 20. The housing shell 10 consists of a material that has good thermal conductivity, but none in terms of breaking strength must meet particularly high requirements, advantageously

aus Epoxydharz. Dieses Material eignet sich auch zur Aufnahme eines elektromechanischen Gerätes, insbesondere des Elektromotors eines Drehantriebs, in ümpreßtechnik. Von Vorteil ist weiterhin, daß dieses Material elektrisch nicht leitfähig ist.made of epoxy resin. This material is also suitable for holding an electromechanical device, in particular the electric motor a rotary drive, in overpressing technology. Another advantage is that this material is not electrically conductive is.

Die Schürze 16 besteht aus einem elastischen und eine hohe Schlagfestigkeit aufweisenden Material, vorzugsweise PoIykarbonat; die relativ geringe Wärmeleitfähigkeit dieses Materials ist unkritisch. Die Schürze 16 ist nämlich im Abstand von der Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 angeordnet, so daß ein Zwischenraum 22 zwischen der Schürze 16 und der Gehäuseschale 10 gebildet ist. Dieser Zwischenraum 22 ist zur äußeren Umgebung des Gehäuses hin an seinen beiden axialen Enden offen, so daß sich entlang der von der Schürze 16 umschlossenen Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 eine Konvektionsströmung ausbilden kann, die in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Die sich an den axialen Enden der Schürze befindenden Ränder 24 derselben sind zur Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 hin umgebogen, verbleiben jedoch im Abstand von dieser. Der Abstand zwischen jedem umgebogenen Rand 24 und der Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 beträgt etwa die Hälfte des Abstandes zwischen der Innenoberfläche der Schürze 16 und der Außenoberfläche der Gehäuseschale 10.The apron 16 consists of an elastic and a high one Material exhibiting impact resistance, preferably polycarbonate; the relatively low thermal conductivity of this material is not critical. The apron 16 is namely at a distance arranged from the outer surface of the housing shell 10, so that a gap 22 between the skirt 16 and the housing shell 10 is formed. This intermediate space 22 is towards the outer environment of the housing at both of its axial ones Ends open, so that a convection flow is created along the outer surface of the housing shell 10, which is enclosed by the skirt 16 can form, which is indicated in Fig. 1 by arrows. Which are at the axial ends of the apron located edges 24 of the same are bent towards the outer surface of the housing shell 10, but remain at a distance of this. The distance between each bent edge 24 and the outer surface of the housing shell 10 is approximately half the distance between the inner surface of the skirt 16 and the outer surface of the housing shell 10.

Die Schürze 16 ist mit der Gehäuseschale 10 an vier Punkten verbunden, die in einer gemeinsamen Querebene und in gleichen Winkelabständen von 90° liegen. Die Befestigung erfolgt mittels Schrauben 26, die sich durch kegelförmig verjüngte Abstützelemente 28 hindurch erstrecken, welche an die Innenoberfläche der Schürze 16 angeformt sind und sich an ihrem verjüngten Ende an der Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 abstützen. Die Schrauben 26 greifen in eine Gewindebuchse 30 ein, die in die Wandung der Gehäuseschale 10 eingesetzt ist. Die durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutete Konvektionsströmung wird durch die Abstützelemente 28 nur unwesentlichThe skirt 16 is connected to the housing shell 10 at four points, which are in a common transverse plane and in the same Angular distances of 90 °. It is fastened by means of screws 26 which are tapered in a conical shape 28 extend therethrough, which are integrally formed on the inner surface of the apron 16 and tapered at its Support the end on the outer surface of the housing shell 10. The screws 26 engage in a threaded bush 30 a, which is inserted into the wall of the housing shell 10. The convection flow indicated by the arrows in FIG is only insignificant due to the support elements 28

t * · t t * t

behindert. Andererseits wirken diese Abstützelemente 28 als Auflager für die Schürze 16 auf der Gehäuseschale 10, um eine elastische Deformierung der Schürze 16 zum Auffangen von Stößen oder Schlägen zuzulassen.with special needs. On the other hand, these support elements 28 act as supports for the apron 16 on the housing shell 10 to allow elastic deformation of the skirt 16 to absorb bumps or blows.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umschließt die Schürze 16 die Gehäuseschale 10 nicht vollständig, sondern nur diejenigen Flächen derselben, die schlagempfindlich sind. Dies sind besonders die in der mittleren Zone liegenden Mantelflächen der Gehäuseschale 10. Die beiden Enden der Gehäuseschale 10 stehen daher aus der Schürze 16 nach oben bzw. nach unten heraus. An den durch die Schürze 16 ungeschützten Bereichen der Gehäuseschale 10 kann sich eine völlig ungehinderte Konvektionsstromung zur Ableitung der im Inneren des Gehäuses erzeugten Wärme ausbilden.As can be seen from FIG. 1, the skirt 16 does not completely surround the housing shell 10, but only those Areas of the same that are sensitive to impact. These are especially the lateral surfaces in the middle zone of the housing shell 10. The two ends of the housing shell 10 therefore protrude from the skirt 16 upwards or downwards. down out. On the unprotected by the apron 16 Areas of the housing shell 10 can have a completely unimpeded convection flow for dissipating the inside of the housing generated heat.

Im Inneren des Gehäuses ist, wie in Fig. 3 nur schematisch gezeigt ist, ein elektromechanisches Gerät angeordnet, insbesondere ein Drehantrieb, der einen Elektromotor 31 und gegebenenfalls verschiedene Hilfsaggregate wie ein Getriebe, Schalter und Stellungsmelder enthält. Eine durch den Drehantrieb betätigte Antriebsachse 32 erstreckt sich aus dem Gehäuse heraus und ist zum Anschließen an eine herkömmliche Vorrichtung bestimmt, insbesondere an eine Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses von fluiden Medien in der chemischen Verfahrenstechnik.As shown only schematically in FIG. 3, an electromechanical device is arranged in the interior of the housing, in particular a rotary drive, which has an electric motor 31 and, if necessary, various auxiliary units such as a gearbox, Includes switch and position indicator. A drive shaft 32 actuated by the rotary drive extends out of the Housing out and is intended for connection to a conventional device, in particular to a device for Controlling the flow of fluid media in chemical process engineering.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat das Gehäuse in Draufsicht eine allgemein quadratische Gestalt mit gerundeten Ecken. Die Schürze 16 erstreckt sich parallel zur vor* ihr umschlossenen Außenoberfläche der Gehäuseschale 10 und ist an deren Gestalt angepaßt. Die Schürze 16 ist, im Querschnitt bzw. in der Draufsicht nach Fig. 2 betrachtet, längs einer Diagonalen in die beiden Teile 18, 20 aufgeteilt. Diese beiden Teile 18, 20 sind einander völlig gleich ausgebildetAs can be seen from Fig. 2, the housing has a generally square shape with rounded in plan view Corners. The skirt 16 extends parallel to the one in front of her enclosed outer surface of the housing shell 10 and is adapted to its shape. The skirt 16 is, in cross section or viewed in the plan view according to FIG. 2, divided into the two parts 18, 20 along a diagonal. These two Parts 18, 20 are completely identical to one another

und durch Schrauben 34 lösbar miteinander verbunden.and detachably connected to one another by screws 34.

Die Gehäuseschale 10 ist ihrerseits in der in Fig. 1 gezeigten Weise in die Teile 12 und 14 längs einer Trennlinie 36 aufgeteilt, wobei diese Trennlinie 36 so verläuft, daß jedes der zwei komplementären Teile 12, 14 der Gehäuseschale 10 an zwei Stellen mit nur einem der beiden Teile 18 oder 20 der Schürze 16 verbunden ist. Die miteinander durch Schrauben 38 lösbar verbundenen Teile 12, 14 der Gehäuseschale 10 können daher nach Lösen der Schrauben 26 und 34 voneinander getrennt werden, ohne zuvor die Schürze 16 zu entfernen.The housing shell 10 is for its part in the manner shown in FIG. 1 into the parts 12 and 14 along a dividing line 36 divided, this dividing line 36 extends so that each of the two complementary parts 12, 14 of the housing shell 10 to two places with only one of the two parts 18 or 20 of the skirt 16 is connected. The interconnected by screws 38 releasably connected parts 12, 14 of the housing shell 10 can therefore be separated from one another after loosening the screws 26 and 34 without first removing the skirt 16.

Claims

PRINCE, LEJSER1. BUNKE \ &. PARTNER Patent Attorneys • j. # * European Patent; 'Attorneys Munich' Stuttgart Bürkert GmbH May 8, 1984 Lipfersberger Str. 1 7118 Ingelfingen Our reference: B 1765 Protection claims

1. Housing for an electromechanical device, in particular for an electromotive rotary drive of a device for controlling the flow of fluid media, used in potentially explosive areas, with a housing shell enclosing the electromechanical device, characterized in that that the housing shell (10) formed from a material with good thermal conductivity is at least partially is surrounded by an apron (16) made of elastic, impact-resistant material and that between the outer surface of the housing shell (10) and the inner surface opposite this the skirt (16) has an intermediate space (22) that is open to the external environment of the housing.

2. Housing according to claim 1, characterized in that the one formed between the housing shell (10) and the skirt (16) The intermediate space (22) is generally ring-shaped and surrounds the housing shell (10).

• HD / Eq

<· Ι· · I » t 11 1<· Ι · · I »t 11 1

t · ·* »III I ti Ilt · · * »III I ti Il

• · · » I i t > • · »till j J »• · · »I i t > • ·» till j J »

3. Housing according to claim 1 or 2, characterized in that that the apron (16) the housing shell (10) only on their encloses impact-sensitive surfaces.

4. Housing according to one of the preceding claims / characterized in that the apron (16) on the housing shell (10) is releasably attached.

5. Housing according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between the skirt (16) and the housing shell (10) support elements (28) are arranged, which act as spacers.

6. Housing according to claim 4 and 5, characterized in that that fastening means, in particular screws (26), the skirt (16) with the housing shell (10) at those points connect where the skirt (16) is supported on the support elements (28) on the housing shell (10).

7. Housing according to claim 5 or 6, characterized in that the support elements (28) one in the direction of the Housing shell (10) have to be tapered, in particular conical shape.

8. Housing according to one of claims 5 to 7, characterized in that that the support elements (28) are molded onto the inner surface of the apron (16).

9. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the apron (16) one in the direction of the housing shell (10) has a bent-over edge (24) which is spaced apart therefrom.

·· · * tiittf » · ··· · * tiittf »· ·

■ ··· «ti ι··■ ··· «ti ι ··

»•••• I II«

ΙΟ. Housing according to Claim 9, characterized in that the distance of the bent edge (24) from the surface of the housing shell (10) about half the distance of the The skirt (16) from the housing shell.

11. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the skirt (16) is substantially parallel is arranged to the surface of the housing shell (10).

12. Housing according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the skirt (16) consists of two equal parts (18, 20), which are detachably connected to one another and each have one half of the surface to be protected Enclose the housing shell (10).

13. Housing according to claim 12, characterized in that the housing shell (10) is generally rectangular in cross section and that each of the two parts (18, 20) of the skirt (16) has two impact-sensitive surfaces of the housing shell (10) encloses.

14. Housing according to claim 13, characterized in that the apron (16) on the surface of the housing shell (10) is supported at points that lie in the circumferential direction approximately in the middle of each surface to be protected.

15. Housing according to claim 13 or 14, characterized in that the apron (16) viewed in cross section diagonally is divided into two parts (18, 20) which are connected to one another at two corners.

16. Housing according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the housing shell (10) consists of two complementary Parts (12, 14) is formed which are detachably connected to one another.

• t · · ··■■■· lit• t · · ·· ■■■ · lit

M · t Il IM · · ·M · t Il IM · · ·

17. Housing according to claim 16 and one of claims 12 to 15, characterized in that each of the two complementary Parts (12, 14) of the housing shell (10) are connected to only one of the two parts (18, 20) of the skirt (16) is.

18. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the housing shell (10) does not consist of one electrically conductive material, in particular epoxy resin, is formed.

19. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the housing shell (10) at least one Part of the electromechanical device, in particular its electric motor, encloses in extrusion technology.

20. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the apron (16) made of a plastic like polycarbonate.