NO20111299A1 - Kapsling beregnet på å beskytte ømfintlig utstyr - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kapsling beregnet på å beskytte ømfintlig utstyr mot barske omgivelser.

Bakgrunn

Noen ganger blir elektroniske innretninger installert i barske omgivelser, slik som produksjonsanlegg, boredekket på en offshore plattform eller på skip. Spesielle kapslinger er nødvendig for innretningene, for å beskytte mot inntrengning av vann eller en eksplosiv atmosfære. De aktuelle innretningene kan være styringspaneler, datamaskiner, eller fremvisningsenheter. Normalt er dette standard utstyr slik som personlige datamaskiner (PC) som installeres i spesielle kapslinger med tykke vegger og lokk forseglet med gummipakninger. Slike innkapslinger er meget voluminøse og kostbare.

Foreliggende oppfinner produserer datamaskiner for bruk på broen på skip. Datamaskinene brukes til å presentere navigasjonsinformasjon til losen eller styrmannen. Dagens løsning er å støpe komponentene til datamaskinen inn i en kompakt blokk ved bruk av en egnet polymer. For å installere komponenter som stikker ut av kapslingen, slik som trykkbrytere («knapper») eller kontakter, må imidlertid støpeprosessen gjøres i flere trinn. Siden polymeren må herde mellom hvert trinn er produksjonsprosessen tidkrevende.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å frembringe en kapsling som minst delvis opphever ulempene nevnt ovenfor.

Dette oppnås i en kapsling ifølge de vedlagte krav. Kort sagt er den oppfinneriske kapsling dannet av et antall individuelle deler, hvor delene danner en kontinuerlig kanal mellom seg når de settes sammen. Et pakningsfluid injiseres i nevnte kanal og limer delene sammen.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor:

Fig. 1 er et eksplodert bilde av en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 2a og b illustrerer det oppfinneriske konseptet,

Fig. 3 viser strømningskanalen i nevnte utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 4 viser en annen detalj ved oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse

Fig. 1 illustrerer en utførelse av oppfinnelsen hvor flere deler er satt sammen til en rektangulær kapsling for en elektronisk innretning. Kapslingen inkluderer en rektangulær ramme 1 lukket av en toppdekselplate 2 og en bunndekselplate 3. I øvre og nedre overflater av rammen 1 er det spor 4 for pakninger. Sporene kan være dannet ved støping av rammen, eller ved fresing. Disse sporene vil danne kanaler med lukket tverrsnitt når dekslene settes på rammen, som illustrert i Fig. 2a, b. Sporet i øvre overflate vil danne en første pakningskanal 4, mens sporet i nedre overflate vil danne en andre pakningskanal 9. Den første pakningskanalen 4 er tilknyttet en innløpskanal 5. En overføringskanal 8 kobler sammen den første pakningskanalen 4 og den andre pakningskanalen 9. Den andre pakningskanalen 9 er tilknyttet en utløpskanal 6.

Disse kanalene vil danne en kontinuerlig strømningssløyfe fra innløpet til utløpet, som avbildet i Fig. 3. For å føre inn pakningen bli delene klemt sammen og et pakningsfluid injisert gjennom innløpskanalen 5. Pakningsfluidet vil fylle pakningskanalene og til slutt komme ut ved utløpskanalen. Den videre prosessen er avhengig av egenskapene til det benyttede pakningsfluidet.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er pakningsfluidet av en type som vil herde til en hard masse som limer delene sammen. Derfor er det ikke nødvendig med festemidler for å holde delene sammen, når klemmene fjernes. Det kan imidlertid være vanskelig, om ikke umulig å demontere den ferdige kapslingen, hvilket kan hindre service på innholdet. I dag betraktes dette kanskje ikke som noen stor ulempe. Pakningsfluidet kan også ha egenskapen å herde til en fleksibel pakning som limer delene sammen. En fleksibel pakning kan være fordelaktig for å dempe vibrasjoner i kapslingen.

I en andre utførelse blir delene satt sammen med egnede festemidler, slik som skruer, og et pakningsfluid som vil herde til en elastisk og fleksibel masse blir injisert gjennom innløpskanalen. Pakningen vil gjøre kapslingen vanntett, men ikke lime delene sammen. Denne utførelsen har fordelen at kapslingen senere kan åpnes for service, og pakningen erstattes.

I en tredje utførelse er pakningsfluidet av en type som vil forbli flytende, som en viskøs væske. De forskjellige delene settes sammen og festes til hverandre slik at de danner kapslingen, pakningsfluidet injiseres gjennom innløpskanalen, og innløps- og utløpskanalene plugges.

Fig. 4 viser hvordan en komponent som penetrerer kapslingen kan installeres som en del av sammensetningen. Den aktuelle komponenten kan være en bryter, en kontakt eller en komponent med en aksling som betjenes utenfra kapslingen, slik som en pulsgiver (encoder), potentiometer eller dreiekondensator. Komponenten kan installeres i en boring med et omgivende spor, i det sporet er dannet i tilliggende del(er) eller i selve komponenten, hvor sporet inngår i kanalsløyfen som mottar pakningsfluidet.

Pakningsfluidet kan ha ytterligere egenskaper som er nødvendig for den tiltenkte bruk av kapslingen. Pakningen kan gjøres ledende, ved å addere en ledende komponent til fluidet, for å la kapslingen virke som en skjerm. Et middel med høy magnetisk permeabilitet kan adderes, slik støv av bløtt jern eller mu-metall, for å oppnå en beskyttelse mot EMI (Electro Magnetic Interference). Pakningen kan gjøres gjennomsiktig eller gjennomskinnelig, for å tillate pakningen å virke som en lysleder, for eksempel for overføring av signaler mellom komponenter i innretningen inne i kapslingen, eller for overføring av lyssignaler til utsiden, enten for kommunikasjon eller som synlige signaler til brukeren.

Grunnkomponenten i pakningsfluidet kan være polyuretan, silikon, epoksyharpiks, eller enhver polymer som er egnet til formålet.

Huset kan også settes sammen av deler laget av metall, plast eller armert plast, eller en blanding av de samme. I utførelsen vist i Fig. 1 kan alle deler være laget av metall, slik som aluminium eller en sinklegering, eller rammen kan være i armert plast og dekslene i metall.

Utførelsen illustrert i Fig. 1 inkluderer to pakningskanaler 4, 9 sammenknyttet via overføringskanalen 8. I andre tilfelle kan det imidlertid være tilstrekkelig med bare én pakningskanal, dvs. når det settes et deksel på en boks med lukket bunn. I andre tilfelle kan kapslingen inkludere flere pakninger knyttet sammen med overføringskanaler. Poenget er å etablere en kontinuerlig serie med sammenknyttede kanaler som tillater pakningsfluidet å injiseres og strømme gjennom hele sløyfesystemet og fylle alle kanalene. Kanalene kan være innrettet for hindre dannelse av luftlommer. Alternativt kan det legges til ytterligere utløpskanaler for å tillate oppfanget luft å unnslippe, sammensetningen kan roteres under injeksjonen av fluidet, eller pakningsfluidet kan injiseres ved bruk av vakuum. Dette er imidlertid velkjente teknikker for fagfolk innen støping. Fluidet kan introduseres i kanalene simpelthen ved å helle fluidet inn i innløpskanalen, i stedet for trykkinjeksjon. Da kan ytterligere utløpskanaler tillate fluidet å stige jevnt i kanalene og fylle dem fullstendig. Uttrykket injeksjon betyr her derfor både passiv helling og injeksjon med trykk.

For å styrke bindingen mellom delene kan motstående deler inkludere spor som er svalehaleformet i tverrsnitt. Den resulterende kanalen vil da være timeglassformet i tverrsnitt (ikke vist). En annen mulighet er å inkludere utspring i noen av delene som stikker inn i sporene til motstående deler. Utspringene kan for eksempel være harpunformet i tverrsnitt, og slik forankre delene til hverandre i pakningsfluidet (ikke vist).

Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet som en kapsling særlig egnet for elektroniske innretninger, kan kapslingen benyttes for enhver ømfintlig innretning som må beskyttes mot fiendtlige omgivelser. Eksempler på innretninger som kan ha fordel av oppfinnelsen kan være urverk, kameraer eller instrumenter generelt. Slike instrumenter kan være instrumentene i dashbordet i en bil. Hvis instrumentene monteres i en kapsling ifølge oppfinnelsen, kan man unngå at det dannes dugg på innsiden av instrumentene. Andre bruksområder kan være kapsling av instrumenter om bord i en seilbåt, eller instrumenter for bruk i felt, for eksempel av landmålere.

Claims (10)

1. Kapsling for en innretning, hvor nevnte kapsling inkluderer en første del (1) og minst en andre del (2), karakterisert vedat nevnte deler (1, 2) definerer en første pakningskanal med lukket tverrsnitt (4) mellom seg når delene (1, 2) settes sammen for å danne nevnte kapsling, nevnte deler videre definerer en innløpskanal (5) med lukket tverrsnitt og en utløpskanal (6) med lukket tverrsnitt mellom seg når delene (1, 2) settes sammen for å danne nevnte kapsling, idet innløps- og utløpskanalene (5, 6) kommuniserer med pakningskanalen (4), og et pakningsfluid (7) som injiseres gjennom nevnte innløpskanal og fyller nevnte innløpskanal, første pakningskanal og utløpskanal for å danne en kontinuerlig pakning mellom nevnte deler.

2. Kapsling ifølge krav 1, videre omfattende en overføringskanal (8) som knytter nevnte pakningskanal (4) til en andre pakningskanal (9) eller en serie med kommuniserende ytterligere pakningskanaler, idet nevnte utløpskanal er knyttet til en andre pakningskanal (9) eller en siste ytterligere pakningskanal i en serie av ytterligere pakningskanaler.

3. Kapsling ifølge krav 1, hvor nevnte kanaler inkluderer spor dannet i en eller flere av delene.

4. Kapsling ifølge krav 1, hvor kapslingsfluidet er innrettet til å herdes og lime nevnte deler sammen.

5. Kapsling ifølge krav 1, hvor pakningsfluidet inkluderes en komponent som beskytter mot elektromagnetisk interferens.

6. Kapsling ifølge krav 1, hvor pakningsfluidet er innrettet til å herdes til en gjennomsiktig eller gjennomskinnelig pakning.

7. Kapsling ifølge krav 1, hvor pakningsfluidet inkluderer en ledende komponent.

8. Kapsling ifølge krav 1, hvor en av nevnte deler er en sidevegg, en dekselplate eller en komponent som penetrerer en del av huset.

9. Kapsling ifølge krav 8, hvor nevnte komponent er en bryter eller kontakt.

10. Kapsling ifølge krav 1, hvor kapslingen holdes sammen med festemidler, idet pakningsfluidet er innrettet til å herdes til en elastisk masse.