WO2009143792A1 - Druckfest gekapseltes elektrisches gerät - Google Patents

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WO2009143792A1
WO2009143792A1 PCT/DE2009/000507 DE2009000507W WO2009143792A1 WO 2009143792 A1 WO2009143792 A1 WO 2009143792A1 DE 2009000507 W DE2009000507 W DE 2009000507W WO 2009143792 A1 WO2009143792 A1 WO 2009143792A1
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housing
pressure
power supply
receptacle
flameproof
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PCT/DE2009/000507
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Inventor
Joachim Bock
Original Assignee
Rag Aktiengesellschaft
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    • 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
    • H01H9/045—Explosion-proof cases with interlocking mechanism between cover and operating mechanism

Definitions

  • the invention relates to a flameproof encapsulated electrical device for use in potentially explosive environments, which has a replaceable power supply.
  • Explosive environments may e.g. the hard coal mining underground, but also refineries, silo facilities u. etc. ...
  • This can be used, for example, in the marker making in underground mining laser scanner or other devices or even, for example, alarm systems etc ..
  • this device can be switched off in potentially explosive environments, the battery replaced and put back into service.
  • the invention is therefore the object of a pressure-tight encapsulated electrical device of the type mentioned in such a way that neither the installation nor the expansion of the power supply, the above-mentioned hazards can occur.
  • the invention solves this problem according to the characterizing part of claim 1, characterized in that the power supply is arranged in the form of accumulator cells in a flameproof enclosure, which is so in one of the housing shape complementary recording in the device used, the device and housing in operational state a form a pressure-tight encapsulated unit and in the interior of the housing a power supply can be activated or deactivated switching device is provided, which is actuated by a stationary arranged in the recess in the device switching element only when the ready state is established. That is, the device to be powered is effectively connected to the power supply circuit only when the flameproof enclosure of the instrument and housing combination is completed. In the opposite case, it must be ensured that the circuit is interrupted already at the beginning of the removal, that is, the cancellation of the pressure-resistant encapsulation.
  • the housing for the power supply consists of a pressure-resistant cylinder, which is inserted into a likewise cylindrical receptacle in the device.
  • switching element comes with the arranged in the housing switching device in contact. Only when the power supply housing is fixed in the device so that the flameproof enclosure is made, the switching device is activated via the stationary switching element and closed the circuit.
  • the switching device has a spring-mounted contact plate for opening and closing the circuit and the stationary switching element is a plunger displacing the contact plate.
  • the plunger strikes the contact plate and displaces it against the force of a spring on two contact pins. Only in the end position of the housing in the device then the circuit is closed.
  • the translational movement is thereby effected according to claim 4, characterized in that a housing closing, provided with an external thread rotatable lid is provided which forms the flameproof enclosure of the housing device combination when preparing the operational readiness, wherein the external thread of the lid with a the entrance of the recess cooperates in the device forming internal thread.
  • the replacement power supply i. the housing
  • the main device the device
  • guide pins which are guided in complementary channels in the housing.
  • the contact plate which is moved by means of the plunger to the two contact pins, thereby actuates two series-connected switching contacts, which supply the voltage switch through the internal battery to the external contacts.
  • the length of the actuating tappet is precisely dimensioned so that the switching contacts are only closed in the installation process when the threaded cover is screwed a piece into it and over the required length of the thread gap ensures the flameproof enclosure of the device.
  • the switching contacts are opened in any case before the flameproof enclosure of the device is removed by unscrewing the threaded cover.
  • Fig. 1 power supply housing in sectional view
  • Fig. 2 section through the receptacle for the accumulator housing in the device to be supplied
  • FIG 1 is a housing for a power supply, in this case accumulator 12, shown in section and generally designated by the reference numeral 1.
  • the housing 1 is a switching device consisting of an approximately mushroom-shaped contact plate 7 and two contact pins 8, wherein the contact plate 7 against the force of a spring 9 against the Contact pins 8 is pressed. From the contact pins 8 on the one hand, an electrical connection line 13 goes to the battery cells 12 and on the other hand to a contact pin 14. From the second contact pin 15 leads an electrical line 16 to the battery cell 12.
  • the contact pins 14 and 15 are located at the bottom of a bore 17 in the housing first
  • the contact plate 7 is also located at the end of a channel-shaped bore 18 located in the housing 1.
  • the housing 1 has a cover 2 provided with an external thread 20, which is rotatably mounted on the end face of the housing 1.
  • a receptacle 3 is provided in the device to be supplied with electrical energy, which has a cylindrical inner wall and an internal thread 21 on the opening side.
  • Complementary to the channel-shaped bores 17, 18 and 19 in the housing 1 are located at the bottom of the receptacle 3 in the holes 17 to 19 mating pins 6, 5 and 4.
  • the pins 6 establish the electrical contact between the battery cells 12 and the device to be operated.
  • the pin 5 is a plunger which presses the contact plate 7 against the force of the spring 9 on the contact pins 8 within the channel 18 when inserting the housing 1 in the receptacle 3.
  • the pin 4 is guided in the bore 19, so that when screwing the lid 2 with its external thread 20 in the Internal thread 21 of the receptacle 3, a rotation of the housing 1 itself is avoided.
  • the length of the plunger 5 is exactly dimensioned so that in the installation process, the switching contacts 8 are closed only when the cover 2 is screwed in a bit and over the required length of the thread gap, the flameproof enclosure is ensured.
  • the switching contacts 8 are opened in any case, before the flameproof enclosure of the main device is removed by unscrewing the lid 2.

Landscapes

  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein druckfest gekapseltes elektrisches Gerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen, das über eine auswechselbare Stromversorgung verfügt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stromversorgung in Form von Akkumulatorzellen in einem druckfest gekapselten Gehäuse angeordnet ist, welches so in eine der Gehäuseform komplementäre Aufnahme im Gerät einsetzbar ist, dass Gerät und Gehäuse in betriebsbereitem Zustand eine druckfest gekapselte Einheit bilden und im Innern des Gehäuses eine die Stromversorgung aktivierbare bzw. deaktivierbare Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die von einem stationär in der Aufnahme im Gerät angeordneten Schaltglied erst dann betätigbar ist, wenn der betriebsbereite Zustand hergestellt ist.

Description

Druckfest gekapseltes elektrisches Gerät
Die Erfindung betrifft ein druckfest gekapseltes elektrisches Gerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen, das über eine auswechselbare Stromversorgung verfügt.
Explosionsgefährdete Umgebungen können z.B. der Steinkohlebergbau untertage sein, aber auch Raffinerien, Siloanlagen u. ä..
In diesen Umgebungen werden Geräte benutzt, die eine Stromversorgung auf Akkumulatorbasis aufweisen.
Das können beispielsweise bei der Markscheiderei im untertägigen Bergbau benutzte Laserscanner oder andere Geräte sein oder auch beispielsweise Alarmanlagen etc..
Lässt die Akkumulatorleistung nach, muss diese Stromversorgung gewechselt werden, so dass das Gerät betriebsbereit bleibt.
Desweiteren können durch diese Vorrichtung Geräte in explosionsgefährdeten Umgebungen ausgeschaltet, der Akku gewechselt und wieder in Betrieb genommen werden.
Beim Auswechseln ist es jedoch erforderlich, da die druckfeste Kapselung zeitweise aufgehoben wird, dass keine elektrischen Zündfunken entstehen können. Das Gerät muss daher schon vor dem endgültigen Austausch stromlos sein. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein druckfest gekapseltes elektrisches Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, dass weder beim Einbau noch beim Ausbau der Stromversorgung die oben genannten Gefährdungen auftreten können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch, dass die Stromversorgung in Form von Akkumulatorzellen in einem druckfest gekapselten Gehäuse angeordnet ist, welches so in eine der Gehäuseform komplementäre Aufnahme im Gerät einsetzbar ist, das Gerät und Gehäuse in betriebsbereitem Zustand eine druckfest gekapselte Einheit bilden und im innern des Gehäuses eine die Stromversorgung aktivierbare bzw. deaktivierbare Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die von einem stationär in der Ausnehmung im Gerät angeordneten Schaltglied erst dann betätigbar ist, wenn der betriebsbereite Zustand hergestellt ist. D.h., dass das zu versorgende Gerät erst dann an den Stromkreis der Stromversorgung effektiv angeschlossen ist, wenn die druckfeste Kapselung der Kombination aus Gerät und Gehäuse vollendet ist. Im umgekehrten Fall muss sichergestellt sein, dass bereits beim Beginn des Ausbaus, also des Aufhebens der druckfesten Kapselung, der Stromkreis unterbrochen ist.
Das Gehäuse für die Stromversorgung besteht aus einem druckfesten Zylinder, der in eine ebenfalls zylindrische Aufnahme im Gerät eingeschoben wird. Beim Einschieben kommt das stationär im Gerät angeordnete Schaltglied mit der im Gehäuse angeordneten Schaltvorrichtung in Kontakt. Erst wenn das Stromversorgungsgehäuse so im Gerät fixiert ist, dass die druckfeste Kapselung hergestellt ist, wird über das stationäre Schaltglied die Schaltvorrichtung aktiviert und der Stromkreis geschlossen. In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung eine federgelagerte Kontaktplatte zum Öffnen und Schließen des Stromkreises aufweist und das stationäre Schaltglied ein die Kontaktplatte verschiebender Stößel ist.
Durch die Translationsbewegung des Gehäuses relativ zum Gerät beim Einführen bzw. Ausführen des Akkumulatorgehäuses,, trifft der Stößel auf die Kontaktplatte und verschiebt diese gegen die Kraft einer Feder auf zwei Kontaktstifte zu. Erst in der Endstellung des Gehäuses im Gerät wird dann der Stromkreis geschlossen.
Die Translationsbewegung wird dabei gemäß Anspruch 4 dadurch bewirkt, dass ein das Gehäuse verschließender, mit einem Außengewinde versehener drehbarer Deckel vorgesehen ist, der bei Herstellung der Betriebsbereitschaft die druckfeste Kapselung der Gehäuse- Gerätekombination bildet, wobei das Außengewinde des Deckel mit einem den Eingang der Ausnehmung im Gerät bildenden Innengewinde zusammenwirkt.
Durch Hereinschrauben des Gewindedeckels in die Geräteöffnung wird die Auswechselstromversorgung, d.h. das Gehäuse, in die Endposition innerhalb der Haupteinrichtung gedrückt. In der Haupteinrichtung (dem Gerät) befinden sich gemäß Anspruch 5 Führungsstifte, die in komplementären Kanälen im Gehäuse geführt sind. Somit kann sich das Akkumulatorgehäuse im Ein- oder Ausbauvorgang nicht verdrehen, wenn der Gewindedeckel in seine Endposition eingeschraubt wird.
Die Kontaktplatte, die mittels des Stößels auf die zwei Kontaktstifte zu bewegt wird, betätigt dabei zwei in Reihe geschaltete Schaltkontakte, die die Versorgungsspannung des innen liegenden Akkumulators an die Außenkontakte durchschalten.
Die Länge des Betätigungsstößels ist exakt so bemessen, dass im Einbauvorgang die Schaltkontakte erst dann geschlossen werden, wenn der Gewindedeckel ein Stück weit hinein geschraubt ist und über die erforderliche Länge des Gewindespalts die druckfeste Kapselung des Geräts sicher stellt.
Umgekehrt werden die Schaltkontakte auf jeden Fall geöffnet, bevor die druckfeste Kapselung des Gerätes durch Herausdrehen des Gewindedeckels aufgehoben wird.
Die Erfindung wird im folgen anhand von Zeichnungen dargestellt und erläutert .
Es zeigen:
Fig. 1 Stromversorgungsgehäuse in Schnittansicht
Fig. 2 Schnitt durch die Aufnahme für das Akkumulatorgehäuse im zu versorgenden Gerät
Fig. 3 Akkumulatorgehäuse im eingebauten Zustand
In der Figur 1 ist im Schnitt ein Gehäuse für eine Stromversorgung, in diesem Fall Akkumulatorzellen 12, dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen.
Es handelt sich um ein zylindrisches Gehäuse in druckfester Kapselung. In dem Gehäuse 1 befindet sich eine Schaltvorrichtung, die aus einer in etwa pilzförmigen Kontaktplatte 7 und zwei Kontaktstiften 8 besteht, wobei die Kontaktplatte 7 gegen die Kraft einer Feder 9 gegen die Kontaktstifte 8 andrückbar ist. Von den Kontaktstiften 8 geht einerseits eine elektrische Verbindungsleitung 13 zu den Akkumulatorzellen 12 und andererseits zu einem Kontaktstift 14. Vom zweiten Kontaktstift 15 führt eine elektrische Leitung 16 zur Akkumulatorzelle 12. Die Kontaktstifte 14 und 15 befinden sich am Boden jeweils einer Bohrung 17 im Gehäuse 1. Auch die Kontaktplatte 7 befindet sich am Ende einer im Gehäuse 1 befindlichen kanalförmigen Bohrung 18. Schließlich befindet sich im Gehäuse 1 mindestens eine weitere kanalförmige Bohrung 19, deren Bedeutung im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert werden.
Schließlich verfügt das Gehäuse 1 über einen mit Außengewinde 20 versehenen Deckel 2, der drehbar auf der Stirnseite des Gehäuses 1 gelagert ist.
Komplementär zur Ausgestaltung des Gehäuses 1 ist -wie in Figur 2 dargestellt- im mit elektrischer Energie zu versorgendem Gerät eine Aufnahme 3 vorgesehen, die eine zylindrische Innenwandung aufweist sowie öffnungsseitig ein Innengewinde 21. Komplementär zu den kanalförmigen Bohrungen 17, 18 und 19 im Gehäuse 1 befinden sich am Boden der Aufnahme 3 in die Bohrungen 17 bis 19 passende Stifte 6, 5 und 4.
Die Stifte 6 stellen den elektrischen Kontakt zwischen den Akkumulatorzellen 12 und dem zu betreibenden Gerät her.
Der Stift 5 ist ein Stößel, der innerhalb des Kanals 18 beim Einsetzen des Gehäuses 1 in die Aufnahme 3 die Kontaktplatte 7 gegen die Kraft der Feder 9 auf die Kontaktstifte 8 drückt.
Der Stift 4 wird in der Bohrung 19 geführt, damit beim Einschrauben des Deckels 2 mit seinem Außengewinde 20 in das Innengewinde 21 der Aufnahme 3 ein Verdrehen des Gehäuses 1 selbst vermieden wird.
In der Figur 3 schließlich ist der Einbauzustand dargestellt, wobei der Deckel 2 zum einen für das Schließen des Stromkreises gesorgt hat und zum anderen für die Herstellung der druckfesten Kapselung des Gesamtgerätes.
Die Länge des Stößels 5 ist dabei exakt so bemessen, dass im Einbauvorgang die Schaltkontakte 8 erst dann geschlossen werden, wenn der Deckel 2 ein Stück weit hineingeschraubt ist und über die erforderliche Länge des Gewindespaltes die druckfeste Kapselung sichergestellt ist.
Umgekehrt werden die Schaltkontakte 8 auf jeden Fall geöffnet, bevor die druckfeste Kapselung der Haupteinrichtung durch Herausdrehen des Deckels 2 aufgehoben wird.

Claims

Druckfest gekapseltes elektrisches GerätPatentansprüche
1. Druckfest gekapseltes elektrisches Gerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen, das über eine auswechselbare Stromversorgung verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung in Form von Akkumulatorzellen (12) in einem druckfest gekapselten Gehäuse (1) angeordnet ist, welches so in eine der Gehäuseform komplementäre Aufnahme (3) im Gerät einsetzbar ist, dass Gerät und Gehäuse (4) in betriebsbereitem Zustand eine druckfest gekapselte Einheit bilden und im Innern des Gehäuses (1) eine die Stromversorgung aktivierbare bzw. deaktivierbare Schaltvorrichtung (7, 8) vorgesehen ist, die von einem stationär in der Aufnahme (3) im Gerät angeordneten Schaltglied (5) erst dann betätigbar ist, wenn der betriebsbereite Zustand hergestellt ' ist .
2. Druckfest gekapseltes elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung eine federgelagerte Kontaktplatte (7) zum Öffnen und Schließen des Stromkreises aufweist und das stationäre Schaltglied (5) ein die Kontaktplatte verschiebender Stößel ist.
3. Druckfest gekapseltes elektrisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Kontaktplatte (7) durch Translationsbewegung des Gehäuses (1) relativ zum Gerät bewirkt ist.
4. Druckfest gekapseltes Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewirkung der Translationsbewegung ein das Gehäuse (1) verschließender, mit einem Außengewinde (20) versehener verdrehbarer Deckel (2) vorgesehen ist, der bei Herstellung der Betriebsbereitschaft die druckfeste Kapselung der Gehäuse- Gerätekombination bildet, wobei das Außengewinde (20) des Deckels (2) mit einem den Eingang der Aufnahme (3) bildenden Innengewinde (21) zusammenwirkt .
5. Druckfest gekapseltes elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (3) im Gerät Stifte (4-6) vorgesehen sind, die in komplementären Kanälen (17, 18, 19) im Gehäuse geführt sind.
PCT/DE2009/000507 2008-04-17 2009-04-09 Druckfest gekapseltes elektrisches gerät WO2009143792A1 (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0314031A2 (de) * 1987-10-29 1989-05-03 ABB CEAG Licht- und Stromversorgungstechnik GmbH Leuchte mit einer transparenten Abdeckwanne und einem damit verbundenen Leuchtengrundkörper
DE20014436U1 (de) * 2000-08-18 2001-02-01 Kennleuchten Tech Anlagen Gmbh Signalvorrichtung für vorzugsweise explosionsgefährdete Bereiche

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DE20014436U1 (de) * 2000-08-18 2001-02-01 Kennleuchten Tech Anlagen Gmbh Signalvorrichtung für vorzugsweise explosionsgefährdete Bereiche

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