EP3329567A1 - Explosionsgeschützte anordnung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Explosionsgeschützte anordnung und verfahren zu deren herstellung

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Publication number
EP3329567A1
EP3329567A1 EP16735655.9A EP16735655A EP3329567A1 EP 3329567 A1 EP3329567 A1 EP 3329567A1 EP 16735655 A EP16735655 A EP 16735655A EP 3329567 A1 EP3329567 A1 EP 3329567A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inner body
explosion
proof
longitudinal direction
connecting sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16735655.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Semrau
Maxim KUTSCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
R Stahl Schaltgeraete GmbH
Original Assignee
R Stahl Schaltgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by R Stahl Schaltgeraete GmbH filed Critical R Stahl Schaltgeraete GmbH
Publication of EP3329567A1 publication Critical patent/EP3329567A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/088—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings or inlets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/042—Explosion-proof cases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/28—Casings; Parts thereof or accessories therefor dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof
    • H—ELECTRICITY
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    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/013—Sealing means for cable inlets
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    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/06—Joints for connecting lengths of protective tubing or channels, to each other or to casings, e.g. to distribution boxes; Ensuring electrical continuity in the joint
    • H02G3/0616—Joints for connecting tubing to casing
    • H02G3/0625—Joints for connecting tubing to casing with means for preventing disengagement of conductors
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    • H02G3/02—Details
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    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/22—Installations of cables or lines through walls, floors or ceilings, e.g. into buildings

Definitions

  • the invention relates to an explosion-proof An ⁇ order and a method for their preparation.
  • the explosion-proof arrangement serves to guide at least one line with at least one electrical and / or optical conductor explosion-proof through a feedthrough part.
  • the feedthrough member may be ⁇ example as an integral part of a wall of a potentially explosive ⁇ protected housing.
  • the lead-through part can also be an insert, which in turn is arranged in a wall of an explosion-proof housing.
  • the at least one line can be a line with egg ⁇ nem or more insulated electrical conductors or
  • the ex ⁇ plosionsgethete assembly includes a cable connection ⁇ device having an outer sleeve and an inner sleeve.
  • the sleeves are arranged coaxially with each other and the cable is passed through the inner sleeve.
  • the outer sleeve has ei ⁇ nen crimp. This consists of plastically ver ⁇ malleable material.
  • the inner sleeve is elastically deformable. By deforming the crimping section of the outer sleeve, an elastic deformation of the inner sleeve arranged between the cable and the outer sleeve is achieved.
  • the explosion-proof assembly comprises a development section, an annular space enclosed by a connection sleeve ⁇ inner body and at least one conduit, preferably with a plurality of electrical
  • the line can go through Cable may be formed with a plurality of electrical and / or optical conductors.
  • the at least one conductor may be formed from a single wire or from a plurality of individual wires and / or by an optical fiber or an optical fiber bundle.
  • the at least one conductor may also be formed by a rigid body, for example a rail, a pin or a bolt, in the direction of the direction of extension of the normally acting forces.
  • the at least one leadthrough part there is a passage opening which extends in a longitudinal direction completely through the leadthrough part and is delimited by an leadthrough area.
  • the inner body consists of an elastically and / or plastically deformable material, in particular a
  • the inner body may be designed as an elastomeric body.
  • the inner body is preferably made integral oh ⁇ ne seam and joint. It is not poured during or for connection to the conduit, but provided as a three-dimensional body.
  • Each inner body has at least one duct extending longitudinally through the inner body.
  • Each conductor of the at least one line extends through a duct of the inner body.
  • each conductor is preferably carried by a sheath and it can be further preferably insulated by the sheath and / or by the inner body electrically opposite the connecting sleeve, if an electrical conductor is present.
  • the at least one connecting sleeve consists of a plastically deformable material.
  • the connecting sleeve is preferably designed integrally without seam and joint.
  • the connecting sleeve can for example consist of a metal-containing material, in particular of a steel or aluminum or an alloy thereof.
  • a special feature of the explosion-proof arrangement according to the present invention is that the non-positive connection of the connecting sleeve with the line by the plastic forming a portion of the outer ⁇ .
  • a first boundary ⁇ surface is formed.
  • the detailed surface of the implementing ⁇ opening approximately in the development section forms a second Be ⁇ grenzungsthesis.
  • the first and the second boundary surface form an ignition-punctured Ex-gap.
  • the outer dimensions of the first boundary surface adapted to the inner dimensions of the feedthrough ⁇ area and the second boundary surface, so that by arranging the connecting sleeve or de- Ren connecting portion forms in the passage opening and in particular by inserting the connecting sleeve with the inner body in the longitudinal direction in the passage opening of the ignition-proof Ex-gap.
  • This arrangement can be made very simple, inexpensive and fast.
  • the plastic deformation of the connec ⁇ tion section is generated by the action of a mechanical force from the outside to the connecting portion.
  • a cohesive connection between the inner body and the conduit and between the connecting sleeve and the inner body is preferably not provided.
  • the plastic deformation of the connecting sleeve can be achieved in particular by a forming process such as extruding or pressing or rolling.
  • the passage member may also be made of a metal-containing material or of steel. It may alternatively be made of plastic. Preferably, the passage member is gebil ⁇ det by a casting.
  • the inner body rests directly on the conductor or its sheathing without ignition gaps. It is also advantageous if the connecting sleeve rests directly on the inner body without ignition gaps.
  • a conductor is led through an existing legiska ⁇ nal accuracy.
  • a cable with several ⁇ ren insulated conductors can be freed to perform on the outer sheath and the individual wires through each one to- ordered line channel are performed.
  • a conductor may be present.
  • a closure means in particular a sealing plug, be introduced or used, preferably before the plastic forming of the connecting portion.
  • the arrangement is preferably designed for carrying out the line in a flameproof enclosure (Ex-d).
  • the ignition-punctured Ex-gap is designed as an air gap.
  • a filling, in ⁇ example by a cast material or adhesive is eliminated. This makes it possible to non-destructive NEN ⁇ the connection between the connecting sleeve and the passage part.
  • the first boundary surface is arranged coaxially with the region in which there is a flameproof connection between the inner body and the at least one conductor of the line.
  • the first Begren ⁇ out area of the plastically deformed deformation portion and the second limiting surface are each designed as areas without pits and projections.
  • the surfaces are designed as flat surfaces, so to speak.
  • the two boundary surfaces can be thread-free.
  • the resulting in this embodiment Ex-gap has the Kon ⁇ tur of a circumferentially completely or partially ge ⁇ closed annular gap.
  • the first boundary surface and the second limiting surface coaxial to each other are arranged ⁇ , there is a hollow cylindrical former gap.
  • the cross-sectional contours of the connecting sleeve or the connecting portion and the passage opening are adapted to form the Ex-gap to each other.
  • the outer dimensions of the first boundary surface of the plastically deformed connecting portion slightly klei ⁇ ner than the inner dimensions of the second boundary surface and implementing surface, so that the connecting portion can be easily arranged in the passage opening, without formation of a press fit.
  • the cross-sectional shapes can be chosen arbitrarily in principle.
  • the first boundary surface and the lead-through surface or second boundary surface may have a polygonal, oval, elliptical or any other desired cross-section. It is preferred in each case when both of the two boundary surface has a circular cross-section aufwei ⁇ sen.
  • the tantsab ⁇ section extends substantially over the entire length of the connecting sleeve in the longitudinal direction.
  • This is to be understood as a connecting section whose length in longitudinal direction direction is at least 70% or at least 80% or at least 90% of the total length of the connecting sleeve.
  • the connecting sleeve in addition to the connecting portion only at one or both axial ends in each case an axial end, which forms a chamfer in ⁇ example, each.
  • the connection sleeve can be formed by extrusion or rolling or rolling and thereby mechanically connected to the line, which is very simple and inexpensive.
  • the length of the kaushül ⁇ se in the longitudinal direction is smaller than the length of the inner body, which thereby protrudes from the connecting sleeve.
  • the connecting sleeve may have at both axial longitudinal ends in each case at least one radially projecting radially inwardly to the longitudinal direction in ei ⁇ ner radial direction.
  • the length of the connecting sleeve in the longitudinal direction is greater than the length of the inner body.
  • the ⁇ we tendonss a radial projection is preferably an integral part of the connecting sleeve.
  • the inner body may be arranged in a preferred embodiment in the longitudinal direction between two rigid support plates.
  • the holding plates cover the axial end surfaces of the inner body and have at least one hole in order to guarantee the accessibility to the at least one Lei ⁇ underflow channel.
  • the holding ⁇ plates and the inner body have the same hole pattern, so chipsel ⁇ be arrangement pattern of holes or ducts.
  • the radial dimension of the holding plates is smaller in a radial direction perpendicular to the longitudinal direction than the radial ⁇ dimension of the inner body in its initial state before the plastic deformation of the connecting portion.
  • the holding plates can each be arranged between the at least one radial projection and the inner body.
  • the holding plates are preferably not stoffschlüs ⁇ sig or otherwise directly connected to the inner body, but are applied to this and are held by the connecting sleeve. It is advantageous if Zvi ⁇ rule the support plates and the connecting sleeve has a rotation lock is provided to prevent relative rotation in the circumferential direction about the longitudinal direction.
  • the securing device is adapted to the connecting sleeve on the leadthrough part To secure against unwanted relative movement in the longitudinal direction. In particular, this ensures that the deformation section with the first boundary surface does not leave the passage opening, so that the length of the Ex gap is maintained in the longitudinal direction.
  • the fuse ⁇ means may comprise, in one embodiment at least one radially outwardly elastically movable and / or deformable securing part such as a snap ring.
  • the securing device may have a rigid axial stop on the passage part. The connection ⁇ sleeve can be secured by the axial stop and the securing part against unwanted relative movement in the longitudinal direction relative to the passage part.
  • the connecting sleeve has a chamfer on at least one axial end.
  • the Fa ⁇ se is preferably provided only at the axial end, which is associated with the insertion opening of the connecting sleeve in the longitudinal direction of the passage opening of the leadthrough part.
  • the securing device for example the snap ring, can be pushed apart when inserting the connecting sleeve into the lead-through opening and enables a simple and tool-free insertion of the connecting section or the connecting sleeve into the passage opening.
  • the entire backup ⁇ means may be integral part of the lead-through part and engage around the connection sleeve on both axial sides, so to speak.
  • the through portion may be formed in this embodiment, for example, by two mutually verbindba ⁇ re-shells which after their connection, the Secure the connection sleeve against movement in the longitudinal direction.
  • the shells each have a peripheral portion of the lead-through surface and form the lead-through ⁇ opening when they are connected to each other such that the peripheral portions complement each other to the circumferentially ge ⁇ closed guide surface.
  • the explosion-proof arrangement can be produced as follows:
  • a development section with the imple ⁇ approximately opening is provided.
  • the passage opening is limited by a passage area in the circumferential direction.
  • at least one connecting sleeve made of a plastically deformable material is provided, which encloses an elastically and / or plastically deformable inner body.
  • the inner body has at least one duct extending longitudinally through the inner body.
  • the at least one conductor of the at least one Lei ⁇ tion is guided through the respectively associated conduit of the inner body.
  • Kirska ⁇ ducts are not used are preferably closed by a sealing plug.
  • the connection sleeve is plastically deformed in the region of the connection section.
  • the plastically deformed section outer surface of the connecting ⁇ section of the connecting sleeve is referred to as the first boundary ⁇ surface.
  • the cross-sectional area in the kausab cut ⁇ or the first limiting surface is reduced during plasti ⁇ rule forming. Due to the plastic deformation, the connecting sleeve is mechanically connected to the inner body and to the conduit or the at least one NEN ladder in at least one duct to a building ⁇ unit.
  • This connection is non-positively and optionally additionally positive and in particular not material ⁇ conclusive.
  • the passage area of the lead-through opening constitutes a second boundary surface, wherein an ignition-blow-proof Ex-gap is formed between the two boundary surfaces.
  • connection sleeve can be secured against an undesirably large relative movement with respect to the passage part in the longitudinal direction. This backup can already be generated during the placement of the connecting portion in the passage opening.
  • the plastic deformation of the connecting portion or the connecting sleeve is preferably carried out by Frustpres ⁇ sen or by pressing or rolling.
  • connection sleeve 2 is a schematic representation of the connection sleeve and the inner body of an embodiment of the explosion-proof arrangement in a longitudinal view
  • connection ⁇ sleeve and the inner body of FIG. 2 in a longitudinal ⁇ cut
  • FIGS. 2 and 3 shows a schematic representation of an embodiment of an explosion-proof arrangement with the connecting sleeve and the inner body according to FIGS. 2 and 3 in a longitudinal section
  • Fig. 5 is a schematic representation of an exporting ⁇ approximately example of connection sleeve and a réellekör ⁇ pers with support plates in a view in the longitudinal direction,
  • connection ⁇ sleeve is a schematic representation of the connection ⁇ sleeve, the inner body and the retaining plates of FIG. 5 in a longitudinal section
  • FIGS. 5 and 6 are schematic representations of an embodiment of an explosion-proof arrangement with the connecting sleeve, the inner body and the retaining plates of FIGS. 5 and 6 in a longitudinal section,
  • Fig. 8 is a schematic representation of a longitudinal section through ⁇ an embodiment of a potentially explosive ⁇ protecting arrangement with a locking device
  • Fig. 9 is a schematic representation of an exporting ⁇ approximately example of a lead-through part in Eiber Vorderan ⁇ view
  • 10 is a schematic representation of the lead-through part from FIG. 9 in a plan view
  • FIG. 9 is a schematic representation of an exporting ⁇ approximately example of a lead-through part in Eiber Vorderan ⁇ view
  • 10 is a schematic representation of the lead-through part from FIG. 9 in a plan view
  • Fig. 11 is a schematic representation of an example ⁇ adhere plastic deformation for the preparation of the compound.
  • Fig. 12 shows an alternative embodiment possibility for forming the connecting sleeve by means of rollers.
  • an explosion-proof assembly 20 is beschrie ⁇ ben reference to preferred execution ⁇ examples as ver ⁇ anschaubit example, in FIGS. 1, 4, 7 and 8.
  • the explosion-proof arrangement 20 serves to pass a line 21 through a wall, for example a wall of a housing and in particular a flameproof enclosure (Ex-d).
  • the conduit 21 can be guided by means of the explosion-proof arrangement 20 from a potentially explosive atmosphere through the wall into an explosion-proof area, eg into the interior of an explosion-proof housing.
  • the line 21 has at least one electrical and / or optical conductor 22 or a plurality of conductors 22.
  • Each conductor 22 may be formed by a single wire or a plurality of wires as a strand and / or by an optical fiber or an opti ⁇ cal fiber bundle.
  • Each electrical conductor 22 may have its own electrical insulation.
  • Each electrical and / or optical conductor 22 may have a Ummante- ment.
  • the line 21 may be designed as a multi-core cable, the conductors 22 may be formed, for example, each by ei ⁇ ne vein. Alternatively, it is also possible that a conductor 22 is formed by a rigid body, such as a bolt, a pin or the like.
  • the explosion-proof assembly 20 has a through ⁇ guide member 23 at a through opening 24 which passes completely through the through part 23 in a longitudinal direction L.
  • the passage opening 24 has a circular cross section with a constant diameter.
  • the passage opening 24 is in a circumferential direction tion U about the longitudinal direction L bounded by a lead-through surface 25.
  • the execution portion 23 can be an integral part of the Be ⁇ standing wall, for example the wall of a explosi ⁇ onsgelongten housing. It can also be designed as a separate part, as it is flame-proof provided in the wall, for example by a Gewindever ⁇ bond and / or a material connection (gluing, welding, etc.).
  • the explosion-proof arrangement also includes a structural unit 29, which has a connecting sleeve 30 and an inner body 31.
  • the connecting sleeve 30 is made of a plastically deformable material, for example of a metal or a metal alloy and may contain steel or aluminum.
  • the inner body 31 is at right angles to the longitudinal direction L in a radial direction R elastic and / or plastically deformable. It contains, for example, an elastomer or is designed as an elastomeric body.
  • the connecting sleeve 30 completely surrounds the inner body 31 in the circumferential direction U.
  • the outer diameter of the inner body 31 corresponds to the inner diameter of the connecting sleeve 30, so that the inner body 31 rests on the inside of the connecting sleeve 30 and can be held, for example, non-positively on the connecting sleeve 30.
  • the inner body 31 In the longitudinal direction L of the inner body 31 is fully ⁇ constantly traversed by at least one duct 32 in the longitudinal direction L. For each conductor 22, a separate conduit 32 is provided in the inner body 31.
  • the number of line channels 32 is at least as large as the number of conductors 22 to be performed.
  • the cross-sectional contour of a line channel 32 is at the cross-sectional contour of to be performed conductor 22 adapted and, for example, circular. Other angular or cornerless cross-sectional ⁇ shapes are possible.
  • the connecting sleeve 30 has a connecting portion 33.
  • the connecting portion 33 extends substantially over the entire first length LI of the connecting sleeve 30.
  • the connecting portion 30 preferably at least 70% or 80% or 90% of the total first length LI occupies.
  • the connecting portion 33 extends over the entire first length LI of the connecting sleeve 30.
  • the assembly 29 is mechanically and preferably non-positively connected to each other and to the conductors 22 of the line 21.
  • the connecting section 33 has a first diameter D1 (FIGS. 2 and 5) which, after the plastic deformation, is reduced to a smaller second diameter D2 (FIGS. 4 and 7).
  • the conductors 22 are guided through the conduit channels 32 and inserted according to the example in the longitudinal direction L.
  • the plastic deformation of the connecting sleeve and the connecting portion 33 of the inner body is elastically deformed and / or plastically in the radial direction ⁇ R 31 and presses against the guided through the ducts 32 conductor 22.
  • the deformable inner body 31 defines zündspalt- free to the ladder 22 at.
  • the inner surface of the connecting sleeve 30 is pressed against the outer peripheral surface of the inner body 31 in an ignition-gap-free manner.
  • the line 21 or its conductor 22 is ignition-proof connected to the assembly 23.
  • a cohesive connection between the conductors 22 and the inner body 31 on the one hand and between the inner body 31 and the connecting sleeve 30 is not present.
  • the Ver ⁇ bond is purely mechanical.
  • the outer surface of the connecting portion 33 is referred to as a portion outer surface 34.
  • This section ⁇ outer surface 34 is formed by the plastic deformation of the Verbin ⁇ extension portion 33 to a first defining surface 35 to ⁇ formed, having the second diameter D2.
  • a second boundary surface 36 is formed by the guide surface 25.
  • the first delimiting surface 35 and the second Begren ⁇ out area 36 are preferably be in the longitudinal direction L ⁇ seeks made flat without projections and recesses, so that when a coaxial arrangement of the connecting sleeve
  • the Ex-gap 37 results.
  • the Ex-gap 37 may also have symmetrical and, for example, a crescent-shaped cross section.
  • the first boundary face 35 is located coaxially to the region in which the ignition spark resistant connection between the inner body 31 and the conductors by the pressing of the inner body 31 against the conductor 22 in Lei ⁇ processing channel 32 is formed.
  • the ex-gap 37 is vorzugswei ⁇ se designed as an air gap and not filled by casting agent or other fillers.
  • the two boundary surfaces 35, 36 may each have a mutually matching thread, so that the Ex-gap 37 can be formed at least partially by a threaded ⁇ gap.
  • the described preferred embodiments are the two boundary surfaces 35, 36 each curved corner and kan ⁇ of charge in cross-section and, for example circular.
  • the first length LI of the connecting sleeve 30 is smaller than a second length L2 of the inner body 31.
  • the inner body 31 protrudes, for example, at its two axial ends
  • the inner body 31 has a second length L2, which is able to dress ⁇ ner than the first length LI of the connecting sleeve 30.
  • each radial projection 41 is formed by a circumferentially U annularly closed radial flange.
  • a plurality of radial projections 41 distributed in the circumferential direction U could be arranged at a distance from each other.
  • the distance between arranged on opposite sides of radial projections 41 is greater than the second length L2 of the inner body 31.
  • a holding ⁇ plate 43rd arranged between the two opposite in the longitudinal direction L end faces 42 of the inner body 31 and the respectively adjacent at least one radial projection 41.
  • the holding plate 43 is applied to the supplied ⁇ associated end surface 42 and is held captive by the adjacent at least one radial projection 41st
  • At least one hole 44 is provided on the support plate 43 to allow access to the at least one duct 32 for passage of the conductors 22.
  • the number of holes 44 corresponds to the number of line channels 32.
  • the arrangement of the holes 44 is selected such that they are aligned with the line channels 32.
  • the diameter of the holes 44 can be selected to be larger than the diameter of the ducts 32, so that any relative displacement due to the deformation of the inner body 31 is taken into account.
  • Fig. 6 it can be seen that in the undeformed Initial state of the connecting sleeve 30 of the gleich tellmes ⁇ ser of the inner body 31 is greater than the outer diameter of the holding plates 43, whereby a game S remains.
  • This play S stands for the plastic forming and the diam ⁇ serverring réelle of the connecting portion 33 and the Ver ⁇ connection sleeve 30 for disposal.
  • the holding plates 43 are not deformed during forming of the connecting sleeve 30.
  • the inner diameter of the connection ⁇ sleeve 30 and the joint portion 33 corresponds to the plasticized ⁇ rule forming the outer diameter of the holding plates 43 (Fig. 7).
  • the holding plates 43 are preferably made of a metal or a metal alloy and may be made of the same material as the connecting sleeve 30.
  • a hedging device ⁇ 47 is illustrated.
  • To the securing device 47 includes a first stop 48 and a longitudinally spaced at L second stop 49.
  • the first stop 48 is perennialsbei ⁇ play an integral part of the leadthrough 23 and limits the passage opening in the longitudinal direction L on one side.
  • the first stop 48 has a hole 50 through which the conductors 22 and the line 21 can be passed, wherein the diameter of the hole 50 is sufficiently small, so that the assembly 29 in the longitudinal direction L does not fit through.
  • the second stop 49 also has a hole 50 for the implementation of the conductors 22 and the line 21 with an outer diameter which is smaller in its securing position than that of the connecting sleeve 30.
  • the second stop 49 is movable in the embodiment in the radial direction R and / or deformable. From the securing position of the second stop 49 is therefore moved radially to the outside for insertion of the assembly 29 into the passage opening 24 and / or deformed.
  • the second stop 49 is formed, for example, by a deformable securing element 51, which is designed here as a snap ring.
  • the snap ring is designed C-shaped and not completely closed in the circumferential direction U about the longitudinal direction L, but slotted at one point. He can therefore expand when passing through the assembly 29.
  • the fuse element 51 and the snap ring assumes its unexpanded fuse Stel ⁇ lung (rest position) when the unit is completely arranged in the through opening 24 29th This securing or rest position of the securing element 51 is illustrated in FIG. 8.
  • the securing element 51 or the snap ring is arranged in a circumferential groove in the passage portion 23 adjacent to the passage opening 24.
  • a radial clearance between the bushing part 23 and the securing element 51 is present, so that it can expand for passage of the assembly 29th
  • a bevel 52 is present on the connecting sleeve 30 in order to simplify the insertion of the assembly 29 into the passage opening 24.
  • the chamfer 52 is optional. They may be present as an alternative to the Darge ⁇ embodiment presented also on the insertion of the fuse element 51 and the snap ring.
  • the snap ring or the fuse ⁇ element 51 is widened and the assembly 29 are removed from the through ⁇ guide opening 24 against the insertion again.
  • a releasable movement assurance between the assembly 29 and the lead-through part 23 is produced by the securing device 47.
  • the securing of the relative movement between the structural unit 29 and the bushing body 23 in the longitudinal direction L need not be such that any relative movement is prevented. It is sufficient to limit the relative movement in the longitudinal direction L such that the ex-gap 37 ver ⁇ is not shortened to the Zünd manschlag redesign to beeintrumble ⁇ term.
  • the assembly 29 is arranged completely in the passage opening 24. In a modification to this, a part of the assembly 29 may protrude through one of the holes 50 from the passage opening 24. It is sufficient if the first boundary surface 35 of the connecting sleeve 30 is arranged inside the through opening 24, so that the two boundary surfaces 35, 36 form and maintain the ex-gap 37.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate a further embodiment variant of a leadthrough part 23, which has a securing device 57 with the stops 48, 49.
  • the passage member 23 is formed from two shells 56 which are connected to each other and / or connected.
  • the two shells 56 are connected to one another via a film hinge 57 on a longitudinal edge running in the longitudinal direction L.
  • the film hinge 67 forms a pivot bearing point to the two shells 56th to pivot relative to each other.
  • Each shell includes a peripheral portion 25a of the lead-through surface 25.
  • the two stops 48, 49 are also each partially on the two shells 56 available. By way of example, on each shell 56 there is a semicircular part of each stop 48 and 49, respectively.
  • the structural unit 49 can be inserted into one of the shells 56 when the lead-through part 23 is opened.
  • An ⁇ closing the two shells are folded by means of the film hinge 57 ⁇ each other, as is schematically illustrated in Fig. 9 by the arrow P.
  • the two ⁇ An impact parts of a stopper 48, 49 are complemented so that the assembly 29 is secured within the through opening 24 in the longitudinal direction L.
  • the explosion ⁇ protected arrangement can be made 20th
  • the development section 23 can have a thread and in particular an Au ⁇ male thread 58, by means of which it can be screwed explosion protected in a threaded hole in the wall.
  • Fig. 11 is a highly schematic illustrating a way to plastically transform the connecting sleeve 30 and the Ver ⁇ connecting portion 33 and produce the ignition puncture-proof assembly 29th
  • the ⁇ out the conductors 22 through the ducts 32 of the inner body 31 and arranged in a die tool 62 having a Umformkanal 63rd
  • the forming channel 63 tapers at one or more points in order to reduce the diameter of the assembly 29 from the first diameter D1 to the second diameter.
  • the connection sleeve 30 may be executed for ⁇ nally so that a chamfer 52 remains on the formed connection sleeve 30, which is simplified in Fig. 11 is illustrated.
  • the forming of the connecting sleeve 30 is carried out by extrusion or by pressing and in particular by forward extrusion.
  • the assembly 29 with the connection ⁇ sleeve 30 is pressed in the longitudinal direction L by the channel 63 of the die tool 62.
  • the Umformkanal 63 is from ⁇ sectionally circular cylindrical shape or tapers conically between the cylindrical sections of different diameter.
  • the cross section of the Umformkanals 63 is adapted at its input portion to the outer cross section of the not yet formed connecting sleeve 30.
  • the other end portion of the Umformkanals 63 corresponds to the cross ⁇ section , which should have the connecting sleeve 30 after the plastic forming.
  • the punch 64 may have two concentrically arranged punch parts, which are each adapted to the cross section ⁇ a portion of the Umformkanals 63 to move the connecting sleeve 30 and the assembly 29 through the forming channel 63 can.
  • the assembly 29 can be moved completely in the same direction of movement through the forming channel 63.
  • an ejector it is also possible for an ejector to be provided on the other side of the forming channel 63, which after the plastic deformation converts the formed structural unit 29 in the opposite direction through the forming channel 63. the moved out.
  • FIG. 12 Another possibility for reshaping the connecting sleeve 30 or the assembly 29 is illustrated schematically in FIG. 12.
  • a rolling device 68 with two rolling tools 69 is illustrated.
  • Each rolling tool 69 can rotate about a respective axis of rotation D.
  • the two axes of rotation D of the two rolling tools 69 are arranged at a distance from one another, so that a clearance remains between the two rolling tools 69.
  • This clearance or the distance between the rolling tools can be adjusted so that the connecting sleeve 30 at least in connec ⁇ tion section 33 receives the plastically deformed, reduced second diameter D2.
  • the connecting sleeve 30 or the assembly 29 could also be formed between two plate-shaped forming tools which move in parallel alignment relative to each other, so that the connecting sleeve 30 rolls between the two plate-shaped forming tools, while the Distance between the two plate-shaped forming tools is adjusted so that the diameter of the connecting sleeve 30 is reduced to the two ⁇ th diameter D2.
  • the invention relates to an explosion-proof An ⁇ order 20.
  • the assembly 20 has a passage portion 23 with a passage opening 24 which is bounded by a lead-through surface 25.
  • a unit 29 is arranged in theticiansöff ⁇ tion 24 .
  • the structural unit 29 has an elastically and / or plastically deformable inner body 31 with at least one conduit 32 completely passing through in a longitudinal direction L.
  • the inner body 31 is of a plastically deformable connection training sleeve 30 of the assembly 29 enclosed in a circumferential direction U about the longitudinal direction L.
  • At least one conductor 22 of a conduit 21 is passed through in each case an associated conduit 32 in the inner body 31.
  • a connecting portion 33 of the connecting sleeve 30 is plas ⁇ schematically deformed so that it presses and radially inward to the inner body 31 that is deformed in the radial direction R radial to the longitudinal direction L.
  • the inner body presses against the at least one conductor 22 by means of the at least one duct 32 led ⁇ ignition resistant.
  • the inner body 31 pushes against ignition of the connecting sleeve 30.
  • the feedthrough ⁇ surface 25 is formed on the outer ⁇ circumferentially forming a second limiting surface 36.
  • the assembly 29 By positioning the assembly 29 with the first defining surface 35 is formed in the lead-through opening 24 between the two boundary surfaces 35, 36 is a zünd mantschsiche- rer ex-gap 37.
  • the assembly 29 is arranged by an insertion movement in the longitudinal direction L in the feed-through opening 24 and secured for example via a Si ⁇ cherungs adopted 47 against unwanted Relativbewe ⁇ supply in the longitudinal direction L on the leadthrough part 23rd
  • the Ex-gap 37 is preferably thread-free.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung (20). Die Anordnung (20) weist ein Durchführungsteil (23) mit einer Durchführungsöffnung (24) auf, die von einer Durchführungsfläche (25) begrenzt wird. In der Durchführungsöffnung (24) ist eine Baueinheit (29) angeordnet. Die Baueinheit (29) weist einen verformbaren Innenkörper (31) mit wenigstens einem in einer Längsrichtung (L) vollständig hindurchgehenden Leitungskanal (32) auf, der von einer plastisch verformbaren Verbindungshülse (30) in einer Umfangsrichtung (U) um die Längsrichtung (L) umschlossen ist. Wenigstens ein Leiter (22) einer Leitung (21) ist durch jeweils einen zugeordneten Leitungskanal (32) im Innenkörper (31) hindurchgeführt. Ein Verbindungsabschnitt (33) der Verbindungshülse (30) ist plastisch verformt, so dass er nach radial innen auf den Innenkörper (31) drückt und diesen in Radialrichtung (R) radial zur Längsrichtung (L) verformt. An dem plastisch verformten Verbindungsabschnitt (33) entsteht am Außenumfang eine erste Begrenzungsfläche (35). Die Durchführungsfläche (25) bildet eine zweite Begrenzungsfläche (36). Durch Anordnen der Baueinheit (29) mit der ersten Begrenzungsfläche (35) in der Durchführungsöffnung (24) entsteht zwischen den beiden Begrenzungsflächen (35, 36) ein zünddurchschlagsicherer Ex-Spalt (37).

Description

Explosionsgeschützte Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte An¬ ordnung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Die explosionsgeschützte Anordnung dient dazu, wenigstens eine Leitung mit wenigstens einem elektrischen und/oder optischen Leiter explosionsgeschützt durch ein Durchführungsteil zu führen. Das Durchführungsteil kann beispiels¬ weise integraler Bestandteil einer Wand eines explosionsge¬ schützten Gehäuses sein. Das Durchführungsteil kann aber auch ein Einsatz sein, der wiederum in einer Wand eines explosionsgeschützten Gehäuses angeordnet ist.
Die wenigstens eine Leitung kann eine Leitung mit ei¬ nem oder mehreren isolierten elektrischen Leitern bzw.
Adern und/oder mit wenigstens einer optischen Faser
und/oder wenigstens einem optischen Faserbündel sein.
Das Durchführen von elektrischen und/oder optischen Leitern aus einer explosionsgefährdeten Atmosphäre in einen explosionsgeschützten Raum, z.B. innerhalb eines explosionsgeschützten Gehäuses, ist aufwendig. Es muss dabei si¬ chergestellt werden, dass kein Zünddurchschlag aus dem ex¬ plosionsgeschützten Raum nach außen in die explosionsgefährdete Atmosphäre gelangen kann.
Aus DE 10 2012 111 270 AI ist bereits eine explosions- geschützte Anordnung für mehradrige Kabel bekannt. Die ex¬ plosionsgeschützte Anordnung weist eine Kabelverbindungs¬ einrichtung mit einer Außenhülse und einer Innenhülse auf. Die Hülsen sind koaxial zueinander angeordnet und das Kabel ist durch die Innenhülse geführt. Die Außenhülse weist ei¬ nen Krimpabschnitt auf. Dieser besteht aus plastisch ver¬ formbarem Material. Die Innenhülse ist elastisch verformbar. Durch das Verformen des Krimpabschnitts der Außenhülse wird eine elastische Verformung der zwischen dem Kabel und der Außenhülse angeordneten Innenhülse erreicht. Da die Ka¬ belummantelung und die Innenhülse aus elastisch verformba¬ rem Material bestehen, wird ein plastischer Materialfluss der Innenhülse und der Kabelummantelung vermieden, so dass kein Setzen des Materials über einen längeren Zeitraum erfolgen kann. Dadurch wird das Anordnen des Kabels in der Kabelverbindungseinrichtung mit zünddurchschlagssicheren Spalten sichergestellt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, das Herstellen einer explosionsgeschützten Anordnung zur Durchführung einer Leitung mit wenigstens einem elektrischen Leiter weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine explosionsgeschützte An¬ ordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 17 gelöst.
Die erfindungsgemäße explosionsgeschützte Anordnung weist ein Durchführungsteil, einen von einer Verbindungs¬ hülse ringförmig umschlossenen Innenkörper sowie wenigstens eine Leitung mit vorzugsweise mehreren elektrischen
und/oder optischen Leitern auf. Die Leitung kann durch ein Kabel mit mehreren elektrischen und/oder optischen Leitern gebildet sein. Der wenigstens eine Leiter kann aus einem einzigen Draht oder aus mehreren Einzeldrähten und/oder durch eine optische Faser oder ein optisches Faserbündel gebildet sein. Der wenigstens eine Leiter kann auch durch einen quer zu seiner Erstreckungsrichtung bei den normalerweise einwirkenden Kräften starren Körper, beispielsweise eine Schiene, einen Stift oder Bolzen gebildet sein.
In dem wenigstens einen Durchführungsteil ist eine Durchführungsöffnung vorhanden, die sich in einer Längsrichtung vollständig durch das Durchführungsteil erstreckt und durch eine Durchführungsfläche begrenzt wird.
Der Innenkörper besteht aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Material, das insbesondere ein
Elastomer enthält und das vorzugsweise ein elektrischer Isolator ist. Der Innenkörper kann als Elastomerkörper ausgeführt sein. Der Innenkörper ist vorzugsweise integral oh¬ ne Naht- und Fügestelle ausgeführt. Er wird nicht während oder zur Herstellung der Verbindung mit der Leitung gegossen, sondern als dreidimensionaler Körper bereitgestellt. Jeder Innenkörper hat wenigstens einen sich in Längsrichtung durch den Innenkörper erstreckenden Leitungskanal. Jeder Leiter der wenigstens einen Leitung erstreckt sich jeweils durch einen Leitungskanal des Innenkörpers. Im Be¬ reich des betreffenden Leitungskanals ist der jeweils durchgeführte Leiter vorzugsweise durch eine Ummantelung umschlossen sein und er kann weiter vorzugsweise durch die Ummantelung und/oder durch den Innenkörper elektrisch gegenüber der Verbindungshülse isoliert sein, sofern ein elektrischer Leiter vorhanden ist. Die wenigstens eine Verbindungshülse besteht aus einem plastisch verformbaren Material. Die Verbindungshülse ist vorzugsweise integral ohne Naht- und Fügestelle ausgeführt. Die Verbindungshülse kann beispielsweise aus einem Metall enthaltenden Material bestehen, insbesondere aus einer Stahl- oder Aluminium oder einer Legierung davon. Durch plastische Verformung eines Verbindungsabschnitts der Ver¬ bindungshülse ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungshülse und dem Innenkörper sowie der Leitung hergestellt. Die mechanische Verbindung ist durch einen Kraft- schluss und optional zusätzlich durch einen Formschluss hergestellt. Bei dem plastischen Umformen des Verbindungs¬ abschnitts drückt das Material der Verbindungshülse von au¬ ßen gegen jeden Leiter, der durch einen der vorhandenen Leitungskanäle geführt ist.
Eine Besonderheit der explosionsgeschützten Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass beim kraftschlüssigen Verbinden der Verbindungshülse mit der Leitung durch das plastische Umformen einer Abschnittsau¬ ßenfläche des Verbindungsabschnitts eine erste Begrenzungs¬ fläche gebildet ist. Die Durchführungsfläche der Durchfüh¬ rungsöffnung im Durchführungsteil bildet eine zweite Be¬ grenzungsfläche. Die erste und die zweite Begrenzungsfläche bilden einen zünddurchschlagsicheren Ex-Spalt. Nach dem Verbinden der Verbindungshülse mittels des Innenkörpers mit der Leitung durch das plastische Umformen des Verbindungs¬ abschnitts ist es deswegen ausreichend, die Verbindungshül¬ se mit der ersten Begrenzungsfläche in der Durchführungs¬ öffnung anzuordnen. Die Außenabmessungen der erste Begrenzungsfläche sind an die Innenabmessungen der Durchführungs¬ fläche bzw. der zweiten Begrenzungsfläche angepasst, so dass sich durch das Anordnen der Verbindungshülse bzw. de- ren Verbindungsabschnitts in der Durchführungsöffnung und insbesondere durch Einstecken der Verbindungshülse mit dem Innenkörper in Längsrichtung in die Durchführungsöffnung der zünddurchschlagsichere Ex-Spalt bildet. Diese Anordnung kann sehr einfach, kostengünstig und schnell hergestellt werden .
Vorzugsweise wird die plastische Umformung des Verbin¬ dungsabschnitts durch Einwirken einer mechanischen Kraft von außen auf den Verbindungsabschnitt erzeugt.
Eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Innenkörper und der Leitung und zwischen der Verbindungshülse und dem Innenkörper ist vorzugsweise nicht vorgesehen. Das plastische Umformen der Verbindungshülse kann insbesondere durch einen Umformvorgang wie Fließpressen oder Durchdrücken oder Walzen erreicht.
Das Durchgangsteil kann ebenfalls aus einem Metall enthaltenden Material bzw. aus Stahl hergestellt sein. Es kann alternativ auch aus Kunststoff hergestellt sein. Vorzugsweise ist das Durchgangsteil durch ein Gussteil gebil¬ det .
Es ist vorteilhaft, wenn der Innenkörper unmittelbar und zündspaltfrei an der Leiter oder dessen Ummantelung anliegt. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Verbindungshülse unmittelbar und zündspaltfrei am Innenkörper anliegt.
Vorzugsweise wird durch einen vorhandenen Leitungska¬ nal genau ein Leiter hindurch geführt. Ein Kabel mit mehre¬ ren isolierten Leitern kann zur Durchführung vom Außenmantel befreit und die einzelnen Adern durch jeweils einen zu- geordneten Leitungskanal geführt werden. In jedem vorhande¬ nen Leitungskanal kann ein Leiter vorhanden sein. In einen Leitungskanal, durch den kein Leiter geführt ist, kann ein Verschlussmittel, insbesondere einen Verschlussstopfen, eingebracht bzw. eingesetzt sein, vorzugsweise vor dem plastischen Umformen des Verbindungsabschnitts.
Die Anordnung ist vorzugsweise zur Durchführung der Leitung in eine druckfeste Kapselung (Ex-d) eingerichtet.
Es ist vorteilhaft, wenn der zünddurchschlagsichere Ex-Spalt als Luftspalt ausgeführt ist. Eine Füllung, bei¬ spielsweise durch ein Gussmaterial oder Klebstoff entfällt. Dadurch ist es möglich, die Verbindung zwischen der Verbindungshülse und dem Durchgangsteil zerstörungsfrei zu tren¬ nen .
Bevorzugt ist die erste Begrenzungsfläche koaxial zu dem Bereich angeordnet, in dem eine zünddurchschlagsichere Verbindung zwischen dem Innenkörper und dem wenigstens einen Leiter der Leitung besteht.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die erste Begren¬ zungsfläche des plastisch verformten Verformungsabschnitts und die zweite Begrenzungsfläche jeweils als Flächen ohne Vertiefungen und Vorsprünge ausgeführt sind. Die Flächen sind sozusagen als ebene Flächen ausgeführt. Insbesondere können die beiden Begrenzungsflächen gewindefrei sein. Der sich bei dieser Ausführung ergebende Ex-Spalt hat die Kon¬ tur eines in Umfangsrichtung vollständig oder teilweise ge¬ schlossenen Ringspalts. Wenn die erste Begrenzungsfläche und die zweite Begrenzungsfläche koaxial zueinander ange¬ ordnet sind, ergibt sich ein hohlzylindrischer Ex-Spalt. Die Querschnittskonturen der Verbindungshülse bzw. des Verbindungsabschnitts sowie der Durchführungsöffnung sind zur Bildung des Ex-Spalts aneinander angepasst. Vorzugswei¬ se sind die Außenabmessungen der ersten Begrenzungsfläche des plastisch verformten Verbindungsabschnitts etwas klei¬ ner als die Innenabmessungen der zweiten Begrenzungsfläche bzw. Durchführungsfläche, so dass der Verbindungsabschnitt ohne Bildung einer Presspassung einfach in der Durchführungsöffnung angeordnet werden kann. Die Querschnittsformen können dabei im Prinzip beliebig gewählt werden. So können die erste Begrenzungsfläche und die Durchführungsfläche bzw. zweite Begrenzungsfläche einen polygonalen, ovalen, elliptischen oder einen anderen beliebigen Querschnitt aufweisen. Es ist bevorzugt, wenn sowohl die beiden Begrenzungsfläche jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufwei¬ sen .
Es kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel der ex¬ plosionsgeschützten Anordnung auch vorteilhaft sein, wenn die erste Begrenzungsfläche mit einem Außengewinde und die Durchführungsfläche bzw. die zweite Begrenzungsfläche mit einem damit verbindbaren Innengewinde ausgeführt sind. Der Ex-Spalt ist bei diesem Ausführungsbeispiel zumindest ab¬ schnittsweise als Gewindespalt ausgeführt. Es ist möglich, die Verbindungshülse in die Durchführungsöffnung einzu¬ schrauben, so dass auch eine Sicherung gegen unerwünschte Relativbewegungen in Längsrichtung erfolgt.
Es ist auch vorteilhaft, wenn sich der Verbindungsab¬ schnitt im Wesentlichen über die gesamte Länge der Verbindungshülse in Längsrichtung erstreckt. Darunter ist ein Verbindungsabschnitt zu verstehen, dessen Länge in Längs- richtung zumindest 70% oder zumindest 80% oder zumindest 90% der Gesamtlänge der Verbindungshülse beträgt. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Verbindungshülse zusätzlich zu dem Verbindungsabschnitt nur noch an einem oder beiden axialen Enden jeweils einen Axialendabschnitt auf, der bei¬ spielsweise jeweils eine Fase bildet. Zur Herstellung der mechanischen Verbindung mit der Leitung wird somit im Wesentlichen die gesamte Verbindungshülse plastisch verformt. Beispielsweise kann die Verbindungshülse durch Fließpressen oder Durchdrücken oder Walzen umgeformt und dadurch mechanisch mit der Leitung verbunden werden, was sehr einfach und kostengünstig ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die Länge der Verbindungshül¬ se in Längsrichtung kleiner ist als die Länge des Innenkörpers, der dadurch aus der Verbindungshülse herausragt.
Durch das Verringern des Querschnitts der Verbindungshülse beim plastischen Umformen kann auf diese Weise auch eine axiale Sicherung des Innenkörpers an der Verbindungshülse gegen eine Relativbewegung in Längsrichtung erreicht werden, weil die Endabschnitte des Innenkörpers, die aus der Verbindungshülse herausragen, nicht oder weniger stark radial nach innen elastisch und/oder plastisch verformt werden .
Die Verbindungshülse kann an beiden axialen Längsenden jeweils wenigstens einen radial zu der Längsrichtung in ei¬ ner Radialrichtung nach innen ragenden Radialvorsprung aufweisen. Die Länge der Verbindungshülse in Längsrichtung ist dabei größer ist als die Länge des Innenkörpers. Der we¬ nigstens eine Radialvorsprung ist vorzugsweise integraler Bestandteil der Verbindungshülse. Der Innenkörper kann bei einer bevorzugten Ausführungsform in Längsrichtung zwischen zwei starren Halteplatten angeordnet sein. Die Halteplatten decken die axialen Stirnflächen des Innenkörpers ab und haben wenigstens ein Loch, um die Zugänglichkeit zu dem wenigstens einen Lei¬ tungskanal zu gewährleisten. Vorzugsweise haben die Halte¬ platten und der Innenkörper dasselbe Lochbild, also dassel¬ be Anordnungsmuster der Löcher bzw. Leitungskanäle. Die Radialabmessung der Halteplatten ist in einer Radialrichtung rechtwinkelig zu der Längsrichtung kleiner als die Radial¬ abmessung des Innenkörpers in seinem Ausgangszustand vor der plastischen Umformung des Verbindungsabschnitts.
Die Verbindungshülse kann die Halteplatten und den In¬ nenkörper umschließen. Vor der plastischen Umformung des Verbindungsabschnitts ist in Radialrichtung zwischen der Verbindungshülse und den Halteplatten ein Spiel, um das Um¬ formen des Verbindungsabschnitts radial nach innen zu er¬ möglichen .
Die Halteplatten können jeweils zwischen dem wenigstens einen Radialvorsprung und dem Innenkörper angeordnet sein. Die Halteplatten sind vorzugsweise nicht stoffschlüs¬ sig oder anderweitig unmittelbar mit dem Innenkörper verbunden, sondern liegen an diesem an und werden durch die Verbindungshülse gehalten. Es ist vorteilhaft, wenn zwi¬ schen den Halteplatten und der Verbindungshülse eine Drehsicherung vorhanden ist, um eine Relativdrehung in Umfangs- richtung um die Längsrichtung zu vermeiden.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn eine Sicherungseinrichtung vorhanden ist. Die Sicherungseinrichtung ist dazu eingerichtet, der Verbindungshülse an dem Durchführungsteil gegen eine ungewollte Relativbewegung in Längsrichtung zu sichern. Insbesondere wird dadurch sichergestellt, dass der Verformungsabschnitt mit der ersten Begrenzungsfläche die Durchführungsöffnung nicht verlässt, so dass die Länge des Ex-Spalts in Längsrichtung erhalten bleibt. Die Sicherungs¬ einrichtung kann bei einem Ausführungsbeispiel wenigstens ein radial nach außen elastisch bewegbares und/oder verformbares Sicherungsteil aufweisen, beispielsweise einen Sprengring. An dem entgegengesetzten Ende der Durchführungsöffnung kann die Sicherungseinrichtung einen starren Axialanschlag am Durchgangsteil aufweisen. Die Verbindungs¬ hülse kann durch den Axialanschlag und das Sicherungsteil gegen eine ungewollte Relativbewegung in Längsrichtung gegenüber dem Durchgangsteil gesichert sein.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Verbindungshülse an zumindest einem axialen Ende eine Fase aufweist. Die Fa¬ se ist vorzugsweise nur an dem axialen Ende vorgesehen, das vor dem Einstecken der Verbindungshülse in Längsrichtung der Durchführungsöffnung des Durchführungsteils zugeordnet ist. Dadurch lässt sich die Sicherungseinrichtung, beispielsweise der Sprengring, beim Einstecken der Verbindungshülse in die Durchführungsöffnung auseinanderdrücken und ermöglicht ein einfaches und werkzeugloses Einstecken des Verbindungsabschnitts bzw. der Verbindungshülse in die Durchgangsöffnung .
Bei einer Ausführungsform kann die gesamte Sicherungs¬ einrichtung integraler Bestandteil des Durchführungsteils sein und die Verbindungshülse auf beiden axialen Seiten sozusagen umgreifen. Das Durchführungsteil kann bei dieser Ausführung beispielsweise durch zwei miteinander verbindba¬ re Schalen gebildet sein, die nach ihrer Verbindung die Verbindungshülse gegen eine Bewegung in Längsrichtung sichern. Die Schalen weisen jeweils einen Umfangsabschnitt der Durchführungsfläche auf und bilden die Durchführungs¬ öffnung, wenn sie derart miteinander verbunden sind, dass die Umfangsabschnitte sich zu der in Umfangsrichtung ge¬ schlossenen Durchführungsfläche ergänzen.
Die explosionsgeschützte Anordnung lässt sich wie folgt herstellen:
Zunächst wird ein Durchführungsteil mit der Durchfüh¬ rungsöffnung bereitgestellt. Die Durchführungsöffnung ist durch eine Durchführungsfläche in Umfangsrichtung begrenzt. Außerdem wird wenigstens eine Verbindungshülse aus einem plastisch verformbaren Material bereitgestellt, die einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Innenkörper umschließt. Der Innenkörper hat wenigstens einen sich in Längsrichtung durch den Innenkörper erstreckenden Leitungskanal .
Der wenigstens eine Leiter der wenigstens einen Lei¬ tung wird durch den jeweils zugeordneten Leitungskanal des Innenkörpers hindurch geführt. Nicht verwendete Leitungska¬ näle werden vorzugsweise durch einen Verschlussstopfen geschlossen. Anschließend wird die Verbindungshülse im Be¬ reich des Verbindungsabschnitts plastisch umgeformt. Die plastisch umgeformte Abschnittsaußenfläche des Verbindungs¬ abschnitts der Verbindungshülse wird als erste Begrenzungs¬ fläche bezeichnet. Die Querschnittsfläche im Verbindungsab¬ schnitt bzw. der ersten Begrenzungsfläche wird beim plasti¬ schen Umformen reduziert. Durch das plastische Umformen erfolgt ein mechanisches Verbinden der Verbindungshülse mit dem Innenkörper und mit der Leitung bzw. dem wenigstens ei- nen Leiter im wenigstens einen Leitungskanal zu einer Bau¬ einheit. Diese Verbindung ist kraftschlüssig und optional zusätzlich formschlüssig und insbesondere nicht stoff¬ schlüssig .
Nach dem Herstellen der mechanischen Verbindung bzw. der Baueinheit wird der Verbindungsabschnitt oder die ge¬ samte Verbindungshülse in der Durchführungsöffnung angeord¬ net. Die Durchführungsfläche der Durchführungsöffnung stellt eine zweite Begrenzungsfläche dar, wobei zwischen den beiden Begrenzungsflächen ein zünddurchschlagssicherer Ex-Spalt gebildet ist.
Die Verbindungshülse kann gegen eine unerwünscht große Relativbewegung gegenüber dem Durchführungsteil in Längsrichtung gesichert werden. Diese Sicherung kann bereits während des Anordnens des Verbindungsabschnitts in der Durchführungsöffnung erzeugt werden.
Das plastische Umformen des Verbindungsabschnitts bzw. der Verbindungshülse erfolgt vorzugsweise durch Fließpres¬ sen oder Durchdrücken oder Walzen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer explosionsgeschützten Anordnung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verbindungs- hülse und des Innenkörpers eines Ausführungsbeispiels der explosionsgeschützten Anordnung in einer Ansicht in Längsrichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verbindungs¬ hülse und des Innenkörpers aus Fig. 2 in einem Längs¬ schnitt,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer explosionsgeschützten Anordnung mit der Verbindungshülse und dem Innenkörper gemäß der Fig. 2 und 3 in einem Längsschnitt,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels einer Verbindungshülse und eines Innenkör¬ pers mit Halteplatten in einer Ansicht in Längsrichtung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Verbindungs¬ hülse, des Innenkörpers und der Halteplatten gemäß Fig. 5 in einem Längsschnitt,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiel einer explosionsgeschützten Anordnung mit der Verbindungshülse, dem Innenkörper und den Halteplatten aus den Fig. 5 und 6 in einem Längsschnitt,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Längs¬ schnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer explosionsge¬ schützten Anordnung mit einer Sicherungseinrichtung,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels eines Durchführungsteils in eiber Vorderan¬ sicht, Fig. 10 eine schematische Darstellung des Durchführungsteils aus Fig. 9 in einer Draufsicht,
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer beispiel¬ haften plastischen Umformung zur Herstellung der Verbindung und
Fig. 12 eine alternative Ausführungsmöglichkeit zur Umformung der Verbindungshülse mit Hilfe von Walzen.
Nachfolgend wird anhand von bevorzugten Ausführungs¬ beispielen eine explosionsgeschützte Anordnung 20 beschrie¬ ben, wie sie beispielsweise in den Fig. 1, 4, 7 und 8 ver¬ anschaulicht ist. Die explosionsgeschützte Anordnung 20 dient zur Durchführung einer Leitung 21 durch eine Wand, beispielsweise eine Wand eines Gehäuses und insbesondere einer druckfesten Kapselung (Ex-d) . Dadurch Die Leitung 21 kann mit Hilfe der explosionsgeschützten Anordnung 20 von einer explosionsgefährdeten Atmosphäre zünddurchschlagsi- cher durch die Wand in einen explosionsgeschützten Bereich, z.B. in das Innere eines explosionsgeschützten Gehäuses, geführt werden.
Die Leitung 21 hat wenigstens einen elektrischen und/oder optischen Leiter 22 bzw. mehrere Leiter 22. Jeder Leiter 22 kann durch einen Einzeldraht oder mehrere Drähte als Litze und/oder durch eine optische Faser oder ein opti¬ sches Faserbündel ausgeführt sein. Jeder elektrische Leiter 22 kann eine eigene elektrische Isolierung aufweisen. Jeder elektrische und/oder optische Leiter 22 kann eine Ummante- lung aufweisen. Die Leitung 21 kann als mehradriges Kabel ausgeführt sein, wobei die Leiter 22 z.B. jeweils durch ei¬ ne Ader gebildet sein können. Alternativ ist es auch möglich, dass ein Leiter 22 durch einen starren Körper, beispielsweise einen Bolzen, einen Stift oder dergleichen gebildet ist.
Die explosionsgeschützte Anordnung 20 weist ein Durch¬ führungsteil 23 bei einer Durchführungsöffnung 24 auf, das das Durchführungsteil 23 in einer Längsrichtung L vollständig durchsetzt. Vorzugsweise hat die Durchführungsöffnung 24 einen kreisförmigen Querschnitt mit konstantem Durchmesser. Die Durchführungsöffnung 24 wird in einer Umfangsrich- tung U um die Längsrichtung L von einer Durchführungsfläche 25 begrenzt. Das Durchführungsteil 23 kann integraler Be¬ standteil der Wand, beispielsweise der Wand eines explosi¬ onsgeschützten Gehäuses sein. Es kann auch als separates Teil ausgeführt sein, da es zünddurchschlagsicher in der Wand angeordnet ist, beispielsweise durch eine Gewindever¬ bindung und/oder eine Stoffschlüssige Verbindung (Kleben, Schweißen, usw.) .
Zu der explosionsgeschützten Anordnung gehört außerdem eine Baueinheit 29, die eine Verbindungshülse 30 und einen Innenkörper 31 aufweist. Die Verbindungshülse 30 ist aus einem plastisch verformbaren Material, beispielsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung und kann Stahl oder Aluminium enthalten. Der Innenkörper 31 ist rechtwinklig zur Längsrichtung L in einer Radialrichtung R elastisch und/oder plastisch verformbar. Er enthält beispielsgemäß ein Elastomer oder ist als Elastomerkörper ausgeführt. Die Verbindungshülse 30 umschließt den Innenkörper 31 in der Umfangsrichtung U vollständig. Im unverformten Ausgangszustand entspricht der Außendurchmesser des Innenkörpers 31 dem Innendurchmesser der Verbindungshülse 30, so dass der Innenkörper 31 innen an der Verbindungshülse 30 anliegt und beispielsweise kraftschlüssig an der Verbindungshülse 30 gehalten werden kann.
In Längsrichtung L ist der Innenkörper 31 durch wenigstens einen Leitungskanal 32 in Längsrichtung L voll¬ ständig durchsetzt. Für jeden Leiter 22 ist ein separater Leitungskanal 32 im Innenkörper 31 vorhanden. Die Anzahl der Leitungskanäle 32 ist mindestens so groß wie die Anzahl der durchzuführenden Leiter 22. Die Querschnittskontur eines Leitungskanals 32 ist an die Querschnittskontur des durchzuführenden Leiters 22 angepasst und beispielsgemäß kreisrund. Auch andere eckige oder eckenlose Querschnitts¬ formen sind möglich.
Die Verbindungshülse 30 hat einen Verbindungsabschnitt 33. Bevorzugt erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 33 im Wesentlichen über die gesamte erste Länge LI der Verbindungshülse 30. Darunter ist zu verstehen, dass der Verbindungsabschnitt 30 vorzugsweise mindestens 70% oder 80% oder 90% der gesamten ersten Länge LI einnimmt. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1-7 erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 33 über die gesamte erste Länge LI der Verbindungshülse 30.
Die Baueinheit 29 wird mechanisch und vorzugsweise kraftschlüssig aneinander und mit den Leitern 22 der Leitung 21 verbunden. Hierfür wirkt auf den Verbindungsabschnitt 33 der Verbindungshülse 30 eine Umformkraft ein, die beispielhaft in den Fig. 4 und 7 durch Blockpfeile ver¬ anschaulicht ist. Durch die Umformkraft wird der Außen¬ durchmesser des Verbindungsabschnitts 33 reduziert. Der Verbindungsabschnitt 33 hat im unverformten Ausgangszustand einen ersten Durchmesser Dl (Fig. 2 und 5) der nach dem plastischen Umformen auf einen kleineren zweiten Durchmesser D2 reduziert ist (Fig. 4 und 7) . Vor dem plastischen Umformen des Verbindungsabschnitts 33 der Verbindungshülse 30 werden die Leiter 22 durch die Leitungskanäle 32 geführt und beispielsgemäß in Längsrichtung L hindurch gesteckt. Durch das plastische Umformen der Verbindungshülse bzw. des Verbindungsabschnitts 33 wird der Innenkörper 31 in Radial¬ richtung R elastisch und/oder plastisch verformt und drückt gegen die durch die Leitungskanäle 32 geführten Leiter 22. Dadurch legt sich der verformbare Innenkörper 31 zündspalt- frei an die Leiter 22 an. Gleichzeitig wird die Innenfläche der Verbindungshülse 30 zündspaltfrei gegen die Außenum- fangsfläche des Innenkörpers 31 gedrückt.
Nach dem plastischen Umformen des Verbindungsabschnitts 33 ist daher die Leitung 21 bzw. deren Leiter 22 zünddurchschlagsicher mit der Baueinheit 23 verbunden. Eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen den Leitern 22 und dem Innenkörper 31 einerseits und zwischen dem Innenkörper 31 und der Verbindungshülse 30 ist nicht vorhanden. Die Ver¬ bindung ist rein mechanisch.
Die Außenfläche des Verbindungsabschnitts 33 ist als Abschnittsaußenfläche 34 bezeichnet. Diese Abschnittsaußen¬ fläche 34 wird durch das plastische Umformen des Verbin¬ dungsabschnitts 33 zu einer ersten Begrenzungsfläche 35 um¬ geformt, die den zweiten Durchmesser D2 aufweist.
Eine zweite Begrenzungsfläche 36 ist durch die Durch¬ führungsfläche 25 gebildet. Durch Anordnen der Baueinheit
29 bzw. zumindest des Verbindungsabschnitts 33 der Verbin¬ dungshülse 30 in der Durchführungsöffnung 24 bilden die erste Begrenzungsfläche 35 und die zweite Begrenzungsfläche 36 einen zünddurchschlagsicheren Ex-Spalt 37 (Fig. 1 und
8) . Die erste Begrenzungsfläche 35 und die zweite Begren¬ zungsfläche 36 sind vorzugsweise in Längsrichtung L be¬ trachtet eben ohne Vorsprünge und Vertiefungen ausgeführt, so dass sich bei koaxialer Anordnung der Verbindungshülse
30 gegenüber der Durchführungsöffnung 24 ein hohlzylindrischer Ex-Spalt 37 ergibt. Durch eine Radialverschiebung in Radialrichtung R kann der Ex-Spalt 37 auch symmetrisch und beispielsweise eine sichelförmigen Querschnitt aufweisen. Wie sich beispielsweise aus den Fig. 4 und 7 ergibt, ist die erste Begrenzungsfläche 35 koaxial zu dem Bereich angeordnet, in dem die zünddurchschlagsichere Verbindung zwischen dem Innenkörper 31 und den Leitern durch das Andrücken des Innenkörpers 31 gegen die Leiter 22 im Lei¬ tungskanal 32 gebildet ist. Der Ex-Spalt 37 ist vorzugswei¬ se als Luftspalt ausgeführt und nicht durch Vergussmittel oder andere Füllmittel aufgefüllt.
In Abwandlung zu den veranschaulichten Ausführungsbeispielen könnten die beiden Begrenzungsflächen 35, 36 auch jeweils ein zueinander passendes Gewinde aufweisen, so dass der Ex-Spalt 37 zumindest teilweise durch einen Gewinde¬ spalt gebildet werden kann. Bei den hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die beiden Begrenzungsflächen 35, 36 im Querschnitt jeweils ecken- und kan¬ tenlos gekrümmt und beispielsweise kreisförmig.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2-4 ist die erste Länge LI der Verbindungshülse 30 kleiner als eine zweite Länge L2 des Innenkörpers 31. Der Innenkörper 31 ragt beispielsgemäß an seinen beiden axialen Enden in
Längsrichtung L aus der Verbindungshülse 30 heraus. Durch das plastische Umformen der Verbindungshülse 30 wird der Innenkörper 31 an den beiden herausstehenden axialen Enden weniger stark oder gar nicht nach radial innen gedrückt. Die axialen Enden haben deswegen einen Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser der Verbindungshülse 30, was schematisch in Fig. 4 veranschaulicht ist. Durch diese Maßnahme kann eine Sicherung gegen ein axiales Verschieben des Innenkörpers 31 relativ zur Verbindungshülse 30 in Längsrichtung L erreicht werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5-7 hat der Innenkörper 31 eine zweite Länge L2, die klei¬ ner ist als die erste Länge LI der Verbindungshülse 30. An beiden Längsenden hat die Verbindungshülse 30 jeweils we¬ nigstens einen Radialvorsprung 41. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist jeder Radialvorsprung 41 durch einen in Umfangsrichtung U ringförmig geschlossenen Radialflansch gebildet. Alternativ hierzu könnten auch mehrere Radialvorsprünge 41 in Umfangsrichtung U verteilt mit Abstand zueinander angeordnet sein. Dadurch kann das plastische Umformen in Radialrichtung R vereinfacht werden.
In Längsrichtung L ist der Abstand zwischen auf entgegengesetzten Seiten angeordneten Radialvorsprüngen 41 größer als die zweite Länge L2 des Innenkörpers 31. Zwischen den beiden in Längsrichtung L entgegengesetzten Stirnflächen 42 des Innenkörpers 31 und dem jeweils benachbarten wenigstens einen Radialvorsprung 41 ist jeweils eine Halte¬ platte 43 angeordnet. Die Halteplatte 43 liegt an der zuge¬ ordneten Stirnfläche 42 an und wird durch den benachbarten wenigstens einen Radialvorsprung 41 verliersicher gehalten. An der Halteplatte 43 ist wenigstens ein Loch 44 vorhanden, um die Zugänglichkeit zu dem wenigstens einen Leitungskanal 32 zum Hindurchführen der Leiter 22 zu ermöglichen. Beim Ausführungsbeispiel entspricht die Anzahl der Löcher 44 der Anzahl der Leitungskanäle 32. Die Anordnung der Löcher 44 ist so gewählt, dass sie mit den Leitungskanälen 32 fluchten. Der Durchmesser der Löcher 44 kann größer gewählt werden als der Durchmesser der Leitungskanäle 32, so dass eine etwaige Relativverschiebung durch die Verformung des Innenkörpers 31 berücksichtigt ist.
In Fig. 6 ist zu erkennen, dass in dem unverformten Ausgangszustand der Verbindungshülse 30 der Außendurchmes¬ ser des Innenkörpers 31 größer ist als der Außendurchmesser der Halteplatten 43, wodurch ein Spiel S verbleibt. Dieses Spiel S steht für das plastische Umformen und die Durchmes¬ serverringerung des Verbindungsabschnitts 33 bzw. der Ver¬ bindungshülse 30 zur Verfügung. Die Halteplatten 43 werden beim Umformen der Verbindungshülse 30 nicht verformt. Vor¬ zugsweise entspricht der Innendurchmesser der Verbindungs¬ hülse 30 bzw. des Verbindungsabschnitts 33 nach dem plasti¬ schen Umformen dem Außendurchmesser der Halteplatten 43 (Fig. 7) . Die Halteplatten 43 sind vorzugsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und können aus demselben Material sein wie die Verbindungshülse 30.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer Siche¬ rungseinrichtung 47 veranschaulicht. Zu der Sicherungseinrichtung 47 gehört ein erster Anschlag 48 sowie ein in Längsrichtung L mit Abstand dazu angeordneter zweiter Anschlag 49. Der erste Anschlag 48 ist beim Ausführungsbei¬ spiel integraler Bestandteil des Durchführungsteils 23 und begrenzt die Durchführungsöffnung in Längsrichtung L auf einer Seite. Der erste Anschlag 48 hat ein Loch 50, durch das die Leiter 22 bzw. die Leitung 21 hindurch geführt werden kann, wobei der Durchmesser des Loches 50 ausreichend klein ist, so dass die Baueinheit 29 in Längsrichtung L nicht hindurch passt.
Der zweite Anschlag 49 hat ebenfalls ein Loch 50, zur Durchführung der Leiter 22 bzw. der Leitung 21 mit einem Außendurchmesser, der in seiner Sicherungsstellung kleiner ist als der der Verbindungshülse 30. Der zweite Anschlag 49 ist beim Ausführungsbeispiel in Radialrichtung R bewegbar und/oder verformbar. Aus der Sicherungsstellung kann der zweite Anschlag 49 daher zum Einführen der Baueinheit 29 in die Durchführungsöffnung 24 radial nach außen bewegt und/oder verformt werden.
Der zweite Anschlag 49 ist beispielsgemäß durch ein verformbares Sicherungselement 51 gebildet, das hier als Sprengring ausgeführt ist. Der Sprengring ist C-förmig ausgestaltet und in Umfangsrichtung U um die Längsrichtung L nicht vollständig geschlossen, sondern an einer Stelle geschlitzt. Er kann sich daher beim Hindurchführen der Baueinheit 29 aufweiten. Das Sicherungselement 51 bzw. der Sprengring nimmt seine nicht aufgeweitete Sicherungsstel¬ lung (Ruhestellung) ein, wenn die Baueinheit 29 vollständig in der Durchführungsöffnung 24 angeordnet ist. Diese Siche- rungs- oder Ruhestellung des Sicherungselements 51 ist in Fig. 8 veranschaulicht.
Das Sicherungselement 51 bzw. der Sprengring ist in einer Umfangsnut im Durchführungsteil 23 benachbart zur Durchführungsöffnung 24 angeordnet. In Radialrichtung R ist im Ruhezustand bzw. im Sicherungszustand des Sicherungsele¬ ments ein Radialspiel zwischen dem Durchführungsteil 23 und dem Sicherungselement 51 vorhanden, so dass sich dieses zur Hindurchführung der Baueinheit 29 aufweiten kann.
Bei dieser Ausführung ist an der Verbindungshülse 30 eine Fase 52 vorhanden, um das Einstecken der Baueinheit 29 in die Durchführungsöffnung 24 zu vereinfachen. Die Fase 52 ist dabei optional. Sie könnte alternativ zu der darge¬ stellten Ausführungsform auch an der Einsteckseite des Sicherungselements 51 bzw. des Sprengrings vorhanden sein.
Mit Hilfe einer Hülse oder eines anderen vergleichba- ren Werkzeugs 53 kann der Sprengring bzw. das Sicherungs¬ element 51 aufgeweitet und die Baueinheit 29 aus der Durch¬ führungsöffnung 24 entgegen der Einsteckrichtung wieder entnommen werden. Somit ist durch die Sicherungseinrichtung 47 eine lösbare Bewegungssicherung zwischen der Baueinheit 29 und dem Durchführungsteil 23 hergestellt. Die Sicherung der Relativbewegung zwischen der Baueinheit 29 und dem Durchführungskörper 23 in Längsrichtung L muss nicht so ausgeführt sein, dass jegliche Relativbewegung unterbunden wird. Es ist ausreichend, die Relativbewegung in Längsrichtung L derart zu begrenzen, dass der Ex-Spalt 37 nicht ver¬ kürzt wird, um die Zünddurchschlagsicherheit zu beeinträch¬ tigen .
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist die Baueinheit 29 vollständig in der Durchführungsöffnung 24 angeordnet. In Abwandlung hierzu kann auch ein Teil der Baueinheit 29 durch eines der Löcher 50 aus der Durchführungsöffnung 24 herausragen. Es ist ausreichend, wenn die erste Begrenzungsfläche 35 der Verbindungshülse 30 inner¬ halb der Durchführungsöffnung 24 angeordnet ist, so dass die beiden Begrenzungsflächen 35, 36 den Ex-Spalt 37 bilden und aufrechterhalten.
In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Durchführungsteils 23 veranschaulicht, das eine Sicherungseinrichtung 57 mit den Anschlägen 48, 49 aufweist. Das Durchführungsteil 23 ist dabei aus zwei Schalen 56 gebildet, die miteinander verbindbar und/oder verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Schalen 56 an einer in Längsrichtung L verlaufenden Längskante über ein Filmscharnier 57 miteinander verbunden. Das Filmscharnier 67 bildet eine Schwenklagerstelle, um die beiden Schalen 56 relativ zueinander zu schwenken. Jede Schale enthält einen Umfangsabschnitt 25a der Durchführungsfläche 25. Die beiden Anschläge 48, 49 sind ebenfalls jeweils teilweise an den beiden Schalen 56 vorhanden. Beispielsgemäß ist an jeder Schale 56 ein halbkreisringförmiger Teil jedes Anschlags 48 bzw. 49 vorhanden.
Die Baueinheit 49 kann bei aufgeklapptem Durchführungsteil 23 in eine der Schalen 56 eingelegt werden. An¬ schließend werden die beiden Schalen mit Hilfe des Film¬ scharniers 57 aufeinander geklappt, wie es schematisch in Fig. 9 durch den Pfeil P veranschaulicht ist. Dabei ergän¬ zen sich die beiden Umfangsabschnitte 25a zur Durchführungsfläche 25. Ebenfalls werden jeweils die beiden An¬ schlagsteile eines Anschlags 48, 49 ergänzt, so dass die Baueinheit 29 innerhalb der Durchführungsöffnung 24 in Längsrichtung L gesichert ist. Dadurch kann die explosions¬ geschützte Anordnung 20 hergestellt werden.
Wie schematisch in Fig. 10 veranschaulicht, kann das Durchführungsteil 23 ein Gewinde und insbesondere ein Au¬ ßengewinde 58 aufweisen, mittels dem es in ein Gewindeloch in der Wand explosionsgeschützt eingeschraubt werden kann.
In Fig. 11 ist stark schematisiert eine Möglichkeit veranschaulicht, um die Verbindungshülse 30 bzw. den Ver¬ bindungsabschnitt 33 plastisch umzuformen und die zünd- durchschlagsichere Baueinheit 29 herzustellen. Hierzu wer¬ den die Leiter 22 durch die Leitungskanäle 32 des Innenkörpers 31 geführt und in einem Matrizenwerkzeug 62 mit einem Umformkanal 63 angeordnet. Der Umformkanal 63 verjüngt sich an einer oder mehreren Stellen, um den Durchmesser der Baueinheit 29 vom ersten Durchmesser Dl auf den zweiten Durch- messer D2 zu reduzieren und die Verbindungshülse 30 plas¬ tisch umzuformen. Dabei kann die Verbindungshülse 30 ur¬ sprünglich so ausgeführt sein, dass eine Fase 52 an der umgeformten Verbindungshülse 30 verbleibt, was vereinfacht in Fig. 11 veranschaulicht ist.
Das Umformen der Verbindungshülse 30 erfolgt durch Fließpressen oder Durchdrücken und insbesondere durch Vorwärtsfließpressen. Die Baueinheit 29 mit der Verbindungs¬ hülse 30 wird in Längsrichtung L durch den vom Kanal 63 des Matrizenwerkzeugs 62 gedrückt. Der Umformkanal 63 ist ab¬ schnittsweise kreiszylindrisch bzw. verjüngt sich zwischen den kreiszylindrischen Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers konisch. Der Querschnitt des Umformkanals 63 ist an seinem Eingangsabschnitt an den Außenquerschnitt der noch nicht umgeformten Verbindungshülse 30 angepasst. Der andere Endabschnitt des Umformkanals 63 entspricht dem Quer¬ schnitt, den die Verbindungshülse 30 nach dem plastischen Umformen aufweisen soll.
Mit Hilfe eines Stempels 64 wird die Baueinheit 29 bzw. die Verbindungshülse 30 durch den Umformkanal 63 be¬ wegt. Der Stempel 64 kann zwei konzentrisch zueinander angeordnete Stempelteile aufweisen, die jeweils an den Quer¬ schnitt eines Abschnitts des Umformkanals 63 angepasst sind, um die Verbindungshülse 30 bzw. die Baueinheit 29 durch den Umformkanal 63 bewegen zu können. Mittels des Stempels 64 kann die Baueinheit 29 vollständig in dieselbe Bewegungsrichtung durch den Umformkanal 63 bewegt werden. Es ist alternativ hierzu auch möglich, dass auf der anderen Seite des Umformkanals 63 ein Auswerfer vorgesehen ist, der nach dem plastischen Umformen die umgeformte Baueinheit 29 in entgegengesetzter Richtung durch den Umformkanal 63 wie- der herausbewegt.
Eine andere Möglichkeit, die Verbindungshülse 30 bzw. die Baueinheit 29 umzuformen, ist schematisch in Fig. 12 veranschaulicht. Dort ist eine Walzeinrichtung 68 mit zwei Walzwerkzeugen 69 veranschaulicht. Jedes Walzwerkzeug 69 kann sich um eine jeweilige Drehachse D drehen. Die beiden Drehachsen D der beiden Walzwerkzeuge 69 sind mit Abstand zueinander angeordnet, so dass zwischen den beiden Walzwerkzeugen 69 eine Freiraum verbleibt. Dieser Freiraum bzw. der Abstand zwischen den Walzwerkzeugen kann so eingestellt werden, dass die Verbindungshülse 30 zumindest im Verbin¬ dungsabschnitt 33 den plastisch umgeformten, verringerten zweiten Durchmesser D2 erhält. Anstelle von den rotierenden Walzwerkzeugen 69 könnte die Verbindungshülse 30 bzw. die Baueinheit 29 auch zwischen zwei plattenförmigen Umform- werkzeugen umgeformt werden, die sich in paralleler Ausrichtung relativ zueinander bewegen, so dass die Verbindungshülse 30 zwischen den beiden plattenförmigen Umform- werkzeugen abrollt, während der Abstand zwischen den beiden plattenförmigen Umformwerkzeugen so eingestellt wird, dass sich der Durchmesser der Verbindungshülse 30 auf den zwei¬ ten Durchmesser D2 reduziert.
Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte An¬ ordnung 20. Die Anordnung 20 weist ein Durchführungsteil 23 mit einer Durchführungsöffnung 24 auf, die von einer Durchführungsfläche 25 begrenzt wird. In der Durchführungsöff¬ nung 24 ist eine Baueinheit 29 angeordnet. Die Baueinheit 29 weist einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Innenkörper 31 mit wenigstens einem in einer Längsrichtung L vollständig hindurchgehenden Leitungskanal 32 auf. Der Innenkörper 31 ist von einer plastisch verformbaren Verbin- dungshülse 30 der Baueinheit 29 in einer Umfangsrichtung U um die Längsrichtung L umschlossen. Wenigstens ein Leiter 22 einer Leitung 21 ist durch jeweils einen zugeordneten Leitungskanal 32 im Innenkörper 31 hindurchgeführt. Ein Verbindungsabschnitt 33 der Verbindungshülse 30 ist plas¬ tisch verformt, so dass er nach radial innen auf den Innenkörper 31 drückt und diesen in Radialrichtung R radial zur Längsrichtung L verformt. Dadurch drückt sich der Innenkörper an den durch den wenigstens einen Leitungskanal 32 ge¬ führten wenigstens einen Leiter 22 zünddurchschlagsicher an. Außerdem drückt sich der Innenkörper 31 zünddurchschlagsicher an die Verbindungshülse 30 an. An dem plas¬ tisch verformten Verbindungsabschnitt 33 entsteht am Außen¬ umfang eine erste Begrenzungsfläche 35. Die Durchführungs¬ fläche 25 bildet eine zweite Begrenzungsfläche 36. Durch Anordnen der Baueinheit 29 mit der ersten Begrenzungsfläche 35 in der Durchführungsöffnung 24 entsteht zwischen den beiden Begrenzungsflächen 35, 36 ein zünddurchschlagsiche- rer Ex-Spalt 37. Vorzugsweise wird die Baueinheit 29 durch eine Einsteckbewegung in Längsrichtung L in der Durchführungsöffnung 24 angeordnet und beispielsweise über eine Si¬ cherungseinrichtung 47 gegen eine ungewollte Relativbewe¬ gung in Längsrichtung L am Durchführungsteil 23 gesichert. Der Ex-Spalt 37 ist vorzugsweise gewindefrei.
Bezugs zeichenliste :
20 explosionsgeschützte Anordnung
21 Leitung
22 Leiter
23 Durchführungsteil
24 Durchführungsöffnung
25 Durchführungsfläche
25a Umfangsabschnitt der Durchführungsfläche
29 Baueinheit
30 Verbindungshülse
31 Innenkörper
32 Leitungskanal
33 Verbindungsabschnitt
34 Abschnittsaußenfläche
35 erste Begrenzungsfläche
36 zweite Begrenzungsfläche
37 Ex-Spalt
41 Radialvorsprung
42 Stirnfläche des Innenkörpers
43 Halteplatte
47 Sicherungseinrichtung
48 erster Anschlag
49 zweiter Anschlag
50 Loch
51 Sicherungselement
52 Fase
56 Schale 57 Filmscharnier
58 Außengewinde
62 Matrizenwerkzeug
63 Umformkanal
64 Stempel
68 Walzeinrichtung
69 Walzwerkzeug
Dl erster Durchmesser
D2 zweiter Durchmesser
L Längsrichtung
Li erste Länge
L2 zweite Länge
P Pfeil
R Radialrichtung
S Spiel
U Umfangsrichtung

Claims

Patentansprüche :
1. Explosionsgeschützte Anordnung (20) mit einem Durchführungsteil (23) , das eine Durchfüh¬ rungsöffnung (24) mit einer Durchführungsfläche (25) aufweist, mit einem verformbaren Innenkörper (31), der wenigstens einen sich in einer Längsrichtung (L) durch den Innenkörper (31) erstreckenden Leitungskanal (32) aufweist, mit wenigstens einer Leitung (21), die sich durch den wenigstens einen Leitungskanal (32) erstreckt und we¬ nigstens einen elektrischen und/oder optischen Leiter (22) aufweist, wobei der Innenkörper (31) von einer Verbindungshülse (30) in einer Umfangsrichtung (U) um die Längsrichtung (L) umschlossen ist, die aus einem plastisch verformbaren Material besteht und durch plastische Umformung ei¬ nes Verbindungsabschnitts (33) nach innen auf den In¬ nenkörper (31) drückt, den Innenkörper (31) verformt und dadurch kraftschlüssig mit der Leitung (21) verbindet, wobei der plastisch umgeformte Verbindungsabschnitt (33) eine zu einer ersten Begrenzungsfläche (35) plas¬ tisch umgeformte Abschnittsaußenfläche (34) aufweist, die mit einer durch die zweite Begrenzungsfläche (36) gebildete Durchführungsfläche (25) einen zünddurch- schlagsicheren Ex-Spalt (37) bildet.
2. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (30) unmittelbar und zündspaltfrei am Innenkörper (31) anliegt .
3. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Begrenzungsflä¬ che (35) koaxial zu dem Bereich angeordnet ist, in dem eine zünddurchschlagsichere Verbindung zwischen dem In¬ nenkörper (31) und dem wenigstens einen Leiter (22) der wenigstens einen Leitung (21) besteht.
4. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (20) zur Durchführung der Leitung (21) in eine druckfeste Kapselung (Ex-d) eingerichtet ist.
5. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zünddurchschlagsichere Ex-Spalt (37) als Luftspalt ausgeführt ist.
6. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die die erste Begrenzungs¬ fläche (35) und die zweite Begrenzungsfläche (36) je¬ weils als Flächen ohne Vertiefungen und Vorsprünge aus¬ geführt sind.
7. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Begrenzungsflä¬ che (35) und die zweite Begrenzungsfläche (36) im Quer- schnitt jeweils eine eckenlose, gekrümmte Kontur auf¬ weisen .
8. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verbindungs¬ abschnitts (33) mehr als 70% oder 80% oder 90% der Län¬ ge der Verbindungshülse (30) beträgt.
9. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Verbindungs¬ hülse (30) in Längsrichtung (L) größer oder kleiner ist als die Länge des Innenkörpers (31) .
10. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (30) an beiden axialen Längsenden jeweils wenigstens einen radial zu der Längsrichtung (L) in einer Radialrichtung (R) nach innen ragenden Radialvorsprung (41) aufweist.
11. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (31) in Längsrichtung (L) zwischen zwei starren Halteplatten
(43) angeordnet ist, deren Radialabmessung in einer Radialrichtung (R) rechtwinkelig zu der Längsrichtung (L) kleiner ist als die Radialabmessung des Innenkörpers
(31) in seinem Ausgangszustand vor der plastischen Verformung des Verbindungsabschnitts (33) .
12. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatten (43) je¬ weils zwischen dem wenigstens einen Radialvorsprung (41) und dem Innenkörper (31) angeordnet sind.
13. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lei¬ tung (21) mehrere Leiter (22) oder Adern aufweist, die separat durch jeweils einen zugeordneten Leitungskanal (23) geführt sind.
14. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungseinrichtung (47) vorhanden ist, mittels der die Verbindungshülse (30) an dem Durchführungsteil (23) in Längsrichtung (L) gesichert ist.
15. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (47) eine formschlüssige Sicherung dadurch bereit¬ stellt, dass der Innenkörper (31) außerhalb der Durch¬ führungsöffnung (24) zumindest an einer Stelle eine Abmessung in Radialrichtung (R) aufweist, die größer ist als die Abmessung der Durchführungsöffnung (24) in Radialrichtung (R) .
16. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (47) zumindest teilweise integraler Bestandteil des Durchführungsteils (23) ist. Verfahren zur Herstellung einer explosionsgeschützte Anordnung (20) mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Durchführungsteils (23) , das eine Durchführungsöffnung (24) mit einer Durchführungsfläche (25) aufweist,
- Bereitstellen eines verformbaren Innenkörpers (31), der wenigstens einen sich in einer Längsrichtung (L) durch den Innenkörper (31) erstreckenden Leitungskanal (32) aufweist, sowie einer den Innenkörper (31) in einer Umfangsrichtung (U) um die Längsrichtung (L) umschließenden Verbindungshülse (30), die aus einem plas¬ tisch verformbaren Material besteht,
- Durchführen jeweils eines elektrischen und/oder optischen Leiters (22) wenigstens einer Leitung (21) durch jeweils einen zugeordneten Leitungskanal (32),
- plastisches Deformieren der Verbindungshülse (30) in einem Verbindungsabschnitt (33) , wodurch eine an dem plastisch umgeformten Verbindungsabschnitt (33) vorhandene Abschnittsaußenfläche (34) zu einer ersten Begren¬ zungsfläche (35) plastisch umgeformt wird,
- Anordnen des Verbindungsabschnitts (33) der Verbin¬ dungshülse (30) in der Durchführungsöffnung (24), so dass die erste Begrenzungsfläche (35) des Verbindungs¬ abschnitts (33) mit der eine zweite Begrenzungsfläche (36) bildenden Durchführungsfläche (34) einen zünd- durchschlagsicheren Ex-Spalt (37) bildet.
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