WO2014079713A1 - EXPLOSIONSGESCHÜTZTES DRUCKFEST VERSCHWEIßTES GEHÄUSE AUS THERMOPLAST - Google Patents

EXPLOSIONSGESCHÜTZTES DRUCKFEST VERSCHWEIßTES GEHÄUSE AUS THERMOPLAST Download PDF

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WO2014079713A1
WO2014079713A1 PCT/EP2013/073501 EP2013073501W WO2014079713A1 WO 2014079713 A1 WO2014079713 A1 WO 2014079713A1 EP 2013073501 W EP2013073501 W EP 2013073501W WO 2014079713 A1 WO2014079713 A1 WO 2014079713A1
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WO
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flange
housing
housing according
wall
ribs
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PCT/EP2013/073501
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Inventor
Manfred Leischner
Jochen KÖNIG
Rainer Schutera
Original Assignee
R. Stahl Schaltgeräte GmbH
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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
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings
    • H05K5/066—Hermetically-sealed casings sealed by fusion of the joining parts without bringing material; sealed by brazing
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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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
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/14—Fastening of cover or lid to box

Definitions

  • the invention relates to an explosion-proof Ge ⁇ housing for housing assemblies that contain ignition sources or may include.
  • Housing or housing modules for containment of ignition sources ⁇ containing, for example, electrical devices or circuits are particularly necessary for constructing Explosionsge ⁇ ter switching and / or distribution systems.
  • the housing may be formed (ex-d) "flameproof Kapse ⁇ lung" type of protection.
  • DE 10 2006 052 717 AI discloses a housing of the type of protection flameproof enclosure, which consists of two housing ⁇ share. These are connected to each other along edges facing each other pressure-resistant and puncture resistant. Among other things, linear friction welding is used to join the edges.
  • the housing has at least a first and a second Ge ⁇ koruseschale having a round ge ⁇ Henden, angled flange along its edge, said flanges are mutually connected via at least two ver ⁇ Reibsch conductednumblete.
  • the flange can only be directed outwards, only inwards or partially inwards and partly outwards. While the first friction weld extends near the inner circumference of the flange, the second friction weld is located near the outer periphery of the flange. However, both Reibsch exhaustiven dealtte each spaced slightly from the in ⁇ nenrise or the outer circumference.
  • the ⁇ ser is less than the width of each friction weld.
  • Preference ⁇ as the spacing of the two or more friction welding ⁇ sewed from one another is greater than half the width of one of Reibsch conductednumblete.
  • the friction welds preferably have matching widths.
  • the summed width of all friction welding seam is preferably of the large ⁇ howskiowski of twice the thickness of the wall assembly. For example, two friction welds may together have a width of 8/5 of the wall assembly or be wider.
  • the flange is provided with a stiffener.
  • a stiffener For this he can at least partially open an open U- Cross section, triangular cross section, trapezoidal cross section or similar exhibit.
  • Such a stiffening cross-section when the housing is cut parallel to the edge has approximately a right ⁇ eckquerites, in particular in the region of the long edges of the rectangle.
  • the stiffening cross section is provided with an outwardly directed flange at the outer edge and with an inwardly directed flange at the inner edge. If the flange projects both inwards and outwards, the stiffening cross section can be provided on the inner and / or outer edge.
  • the inventive housing can ho ⁇ hen compressive stresses even withstand when it is made of plastic and has a large internal volume of about 0.5 dm. 3
  • the outgoing from the flange wall assembly is connected to the flange by ribs which extend over the entire width of the flange and are preferably parallel to each other ori ⁇ alet.
  • the ribs also form a row which extends at least over a portion of the circumference of the flange.
  • the series can also be extend the entire circumference.
  • the border can round or only partially be verse ⁇ hen with the aforementioned open Aussteifungsquerites.
  • the ribs preferably extend into the open stiffening cross-section and thus connect the wall assembly, the flange and the leg of the stiffening cross-section, which is provided to form the stiffening cross-section, extending parallel to or parallel to the wall assembly from the flange. This also benefits the compressive strength.
  • the flange preferably has a width which corresponds to a multiple of the thickness of the wall assembly.
  • the width of the flange is at least twice, preferably, preferably three times, the thickness of the Ge ⁇ housing wall.
  • the thickness of the flange preferably corresponds substantially to the thickness of the housing wall.
  • the thickness of the portion that rises outward from the flange to form the stiffening cross section can be selected to be thinner.
  • a groove is arranged between the two friction welding seams. This can be provided in one of the flanges or in both. It serves to receive displaced material during friction welding and thus allows ei ⁇ ne particularly intimate connection between the two flanges.
  • the housing shells are preferably formed approximately equally deep, so that the side walls of the hous ⁇ seschalen are preferably about the same height.
  • the welded together flanges are preferably approximately in middle third of the resulting housing wall of the entire housing arranged. It can thereby achieve particularly high compressive strength of the housing.
  • the housing shells can be made of any suitable material, including metal. Preferably, they are formed of a plastic. This is in a be ⁇ preferred embodiment, a fiber reinforced plastic. For example, it is filled with disordered short fibers of glass, carbon or other fiber material. Ins ⁇ particular the housing shells from a thermoplasti ⁇ rule or a thermoplastic elastic plastic can be made.
  • the area occupied by the friction welds is greater than the cross-sectional area of the housing wall.
  • the two friction welds together have a width that exceeds the thickness of the housing wall.
  • Figure 1 shows the housing in an exemplary embodiment, in perspective view.
  • Figure 2 shows a housing shell of the housing of Figure 1, in a view looking towards its flange.
  • Figure 3 shows a different housing shell of the housing after FIG. 1, in a simplified side view
  • Figure 4 shows the housing of Figure 1, cut in the region of its flange, in a schematic cross-sectional view
  • Figure 5 shows another embodiment of the erfindungsge ⁇ MAESSEN housing with three Reibsch spanähten.
  • a housing 10 is illustrated, which is according to the type of protection flameproof enclosure (ex-d) is out ⁇ . It is used, for example, the receiving electrical or electronic components ⁇ shear or other components, which may constitute a source of ignition.
  • the hous ⁇ se 10 may be provided with not further illustrated cable bushings and so, for example, line connections 11, 12, 13, 14, have. They serve the electrical connection of arranged in the housing 10 components with lines.
  • the housing 10 consists of several, preferably le ⁇ diglich two housing parts 15, 16, that is, a first housing shell, which forms a lower part here and a second housing shell, which forms an upper part here.
  • the first casing part 15 Ge ⁇ has a wall assembly 17, having sides ⁇ walls and a bottom. From the edge of this shell-like wall assembly 17 extends approximately at right angles to a round running flat flange 18 to the outside, ie away from the interior of the housing.
  • the second housing part 16 is formed from ⁇ .
  • This also has a wall assembly 19 which defines four side walls, from the edge of which a flat flange 20 extends away.
  • the flanges 18, 20 are zueinan ⁇ congruent. They are about in the middle of the height of the housing 10 but in any case in the middle DRIT ⁇ tel arranged thereof.
  • the height of the housing 10 can be taken as the distance between the housing bottom and the terminals 11 to 14 in Figure 1, for example. However, even if the height between the bottom and the towering dome of the upper housing part 16 is considered, the two flanges 18, 20 are still within the middle third of the height and the housing. To further illustrate the housing 10, reference is made to FIGS. 3 and 4.
  • Both housing parts 15, 16 are provided along their respective flange 18, 20 with ribs 21, 22 projecting from the respective outwardly directed flange 18, 20 (see Figure 4) and extending both to the flange 18, 20 and to each adjoining wall 23, 24 extend at right angles.
  • the ribs 21 as well as the ribs 22 form, as is apparent in particular from Figure 1, a round around the Wandanord ⁇ tion 17 and 19 around leading row.
  • the distances of the Rip ⁇ pen 21 with each other or the distances between the ribs 22 with each other are preferably slightly larger than the thickness of each rib. At least at the long side surfaces, the distances between adjacent ribs 21 with one another and also between adjacent ribs 22 are preferably less than three times the thickness of a rib. As a result, a high rigidity of the flange 18 or 20 is achieved.
  • the flange 18 and 20 transversely to the respective wall 23, 24, ie directed radially outward, a width which is preferably two to four times, in the present embodiment, three times as large as the Thickness of the wall 23 and 24.
  • the material thickness of the flange 18, 20 preferably corresponds to the thickness of the material ⁇ wall 23 and 24 match.
  • the flange can be 18 and 20 respectively connected to an off ragendem from the flange legs 25, 26, or pass over into such so that after in Figure 4 of the flange 18, the limb 25 and the subsequent wall 23 below open U-section is formed.
  • the flange 20 forms with the leg 26 and the wall 24 an upwardly open U-section.
  • the respective U-section includes a downwardly open space 27 at the top.
  • the ribs 21 dive into the interior 27 and close there both to the wall 23 as well as to the flange 18 and the Leg 25 on.
  • the rib 22 extends into the interior 27 and connects to the wall 24, the flange 20 and the leg 26 at.
  • the ribs 21 and the leg 25 form a stiffening means 31 for the flange 18.
  • the ribs 22 and the legs 26 form a Ausstei ⁇ fungsstoff 32 for the flange 20th
  • the leg 26 can, as Figure 3 shows, to restrict ei ⁇ NEN part of the edge of the flange 20 (and correspondingly 25, see Figure 1).
  • the legs 25 and 26 may also be arranged or formed to run around the entire circumference of the respective flange 18, 20.
  • the two flanges 18, 20 are interconnected via a Reibsch dotress. This is achieved by rapid relative movement of the two housing parts 15, 16, where ⁇ in the flanges 18, 20 are pressed together.
  • the friction weld joint comprises two friction welds 28, 29, which are schematically illustrated on the flange 18 in FIG.
  • the friction weld seam 28 is arranged on the side of the flange 18 or 20 facing the interior of the housing. Preferably, it is arranged in overlap with the wall 23 or 24.
  • Figure 4 illustrates this.
  • a in Figure 4 vertically through the walls 23, 24 ge ⁇ thought Especially the friction welding seam 28 intersects the wall 23, 24 overlaps with preferably at least half the width of the friction welding seam 28, the width of which preferably matches approximately the width of the wall 23 and / or 24. At least it is 3/5 to 4/5 of the wall thickness.
  • the second friction weld 29 is parallel to the ers ⁇ th friction weld 28 at a distance therefrom close to the outer edge of the flange 18 rel. 20 out of alignment with the walls 23, 24 formed.
  • the width of the friction Weld 29 is preferably as large as the width of the friction weld 28. More preferably, the width of the friction weld 29 is less than the thickness of the leg 25 and / or 26th
  • each flange 18, 20 may be provided on each flange 18, 20 and a plurality of annularly closed, mutually locally parallel Reibsch span dealtte. These may together have an area equal to or greater than the area occupied by the friction welds 28, 29. Otherwise, the above descrip ⁇ environment applies accordingly.
  • the increased pressure resistance of the housing 10 results as follows:
  • the ribs 21, 22 stiffen the angle between the flange 18 and the wall 23 and between the flange 20 and the wall 24.
  • the distances between adjacent ribs 21 and adjacent ribs 22 is bridged by the respective legs 25 and 26, respectively. Therefore, the flange 18 as well as the flange 20 each behave stiffly.
  • the through the walls 23, 24 introduced tensile force is uniformly distributed along each Reibsch conductednaht 28, 29, over the respective entire circumference, wherein in addition each Reib ⁇ weld 28, 29 takes substantially half the tensile force over ⁇ .
  • FIG. 5 illustrates a housing 10 'for further illustration of embodiments of the invention.
  • FIG. 5 illustrates a housing 10 'for further illustration of embodiments of the invention.
  • These friction welds 28 ', 28' a, 29 'are arranged in Ab ⁇ stand parallel to each other on the entire flange 20' ringumuited in itself.
  • the previous description applies on the basis of the same reference numerals provided only with the aid of an apostrophe.
  • the sum of the widths of the friction welds 28 ', 28' a, 29 ' is preferably greater than the thickness of the walls 23', 24 '.
  • a pressure-resistant explosion-proof housing 10, which is made of plastic before ⁇ preferably comprises two Georesu ⁇ semaschine 15, 16, which are connected via wide flanges 18, 20 MITEI ⁇ Nander.
  • the flanges 18, 20 are friction welded by two concentric seams.
  • the flanges 18, 20 form part of a U-profile which is provided with ribs 21, 22 stiffen ⁇ .

Landscapes

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Abstract

Ein druckfestes explosionsfestes Gehäuse (10), das vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet ist, weist zwei Gehäuseteile (15, 16) auf, die über breite Flansche (18, 20) miteinander verbunden sind. Die Flansche (18, 20) sind durch zwei konzentrische Nähte reibverschweißt. Die Flansche (18, 20) bilden teilweise ein U-Profil, das mit Rippen (21, 22) ausgesteift ist.

Description

Explosionsgeschütztes druckfest verschweißtes Gehäuse aus
Thermoplast
Die Erfindung betrifft ein explosionsgeschütztes Ge¬ häuse zur Einhausung von Baugruppen, die Zündquellen enthalten oder umfassen können.
Gehäuse oder Gehäusemodule zur Einhausung von Zünd¬ quellen enthaltenden z.B. elektrischen Einrichtungen oder Schaltungen sind insbesondere zum Aufbau explosionsge¬ schützter Schalt- und/oder Verteileranlagen erforderlich. Die Gehäuse können in der Zündschutzart „druckfeste Kapse¬ lung" (Ex-d) ausgebildet sein. Damit dürfen Explosionen, die im Innenraum des geschlossenen Gehäuses auftreten, nicht zu einer Schädigung oder Zerstörung des Gehäuses führen. Insbesondere dürfen keine zündenden Gase oder Partikel nach außen gelangen, die ein außerhalb des Gehäuses befind¬ liches explosives Gasgemisch zünden könnten.
Die DE 10 2006 052 717 AI offenbart ein Gehäuse der Zündschutzart druckfeste Kapselung, das aus zwei Gehäuse¬ teilen besteht. Diese sind entlang aufeinander zu weisender Ränder miteinander druckfest und durchschlagsicher verbunden. Zur Verbindung der Ränder wird u.a. lineares Reibschweißen eingesetzt.
Mit zunehmendem Gehäusevolumen, tieferen Temperaturen oder auch der Verwendung energiereicherer Gase, wie Ethin, Ethen oder Wasserstoff, steigt die Belastung der Gehäuse¬ wände und gegebenenfalls vorhandener Nähte bei Explosionen im Gehäuse erheblich an. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzugeben, mit dem sich auch größere druckfeste explosionsgeschützte Gehäuse erstellen lassen, die auch erhöhten Anforderungen an die Druckfestigkeit gerecht werden.
Diese Aufgabe wird mit dem Gehäuse nach Anspruch 1 ge¬ löst .
Es lassen sich damit Gehäuse mit einem Innenvolumen von bis zu 1 dm3 und darüber aus Kunststoff bereitstellen. Das Gehäuse weist mindestens eine erste und eine zweite Ge¬ häuseschale auf, die entlang ihres Randes einen ringsum ge¬ henden, abgewinkelten Flansch aufweisen, wobei die Flansche über mindestens zwei Reibschweißnähte miteinander ver¬ bunden sind. Der Flansch kann nur nach außen, nur nach innen oder teilweise nach innen und teilweise nach außen gerichtet sein. Während die erste Reibschweißnaht in der Nähe des Innenumfangs des Flansches verläuft, ist die zweite Reibscheißnaht in der Nähe des Außenumfangs des Flansches angeordnet. Jedoch sind beide Reibschweißnähte von dem In¬ nenumfang bzw. dem Außenumfang jeweils etwas beabstandet. Außerdem ist zwischen den beiden (oder mehreren) Reibschweißnähten ein Abstand vorhanden. Vorzugsweise ist die¬ ser geringer als die Breite jeder Reibschweißnaht. Vorzugs¬ weise ist der Abstand der zwei oder mehreren Reibschwei߬ nähte voneinander größer als die Hälfte der Breite einer der Reibschweißnähte. Außerdem haben die Reibschweißnähte vorzugsweise übereinstimmende Breiten. Die aufsummierte Breite aller Reibschweißnaht liegt vorzugsweise in der Grö¬ ßenordnung des Doppelten der Dicke der Wandanordnung. Beispielsweise können zwei Reibschweißnähte zusammen eine Breite von 8/5 der Wandanordnung haben oder breiter sein.
Der Flansch ist mit einem Aussteifungsmittel versehen. Dazu kann er wenigstens abschnittsweise einen offenen U- Querschnitt, Dreieckquerschnitt, Trapezquerschnitt o.ä. aufweisen. Ein solcher Aussteifungsquerschnitt ist, wenn das Gehäuse parallel zum Rand geschnitten etwa einen Recht¬ eckquerschnitt aufweist, insbesondere im Bereich der langen Kanten des Rechtecks angeordnet. Der Aussteifungsquerschnitt ist bei einem nach außen gerichteten Flansch am äußeren Rand und bei einem nach innen gerichteten Flansch am inneren Rand vorgesehen. Steht der Flansch sowohl nach innen als auch nach außen über, kann der Aussteifungsquerschnitt am inneren und/oder am äußeren Rand vorgesehen sein .
Auf diese Weise werden bei Explosionen auftretende Verformungen der Gehäusewand so weit reduziert, dass die auf die Schweißnaht zwischen den Flanschen wirkenden mechanischen Belastungen im Rahmen der für die Schweißnaht zulässigen Grenzen bleiben. Insbesondere wird durch die verminderte Durchbiegung an den langen Seitenwände einer Verformung bei Druckbeanspruchung entgegengewirkt, wodurch sie Schäl- und Biegebeanspruchungen in der Schweißzone vermindert werden. Dies gilt aber auch bei runden oder zylindrischen Gehäusen. Es kann sichergestellt werden, dass die beiden Reibschweißnähte nahezu ausschließlich auf Zug bean¬ sprucht werden. Damit kann das erfindungsgemäße Gehäuse ho¬ hen Druckbeanspruchungen selbst dann widerstehen, wenn es aus Kunststoff besteht und ein großes Innenvolumen von über 0,5 dm3 aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die von dem Flansch ausgehende Wandanordnung mit dem Flansch durch Rippen verbunden, die sich über die gesamte Breite des Flansches erstrecken und vorzugsweise parallel zueinander ori¬ entiert sind. Vorzugsweise bilden die Rippen außerdem eine Reihe, die sich zumindest über einen Abschnitt Umfangs des Flansches erstreckt. Die Reihe kann sich auch über den ge- samten Umfang erstrecken. Durch die Rippen wird der Flansch bei pulsartiger Druckbeanspruchung besonders wirksam von Schälbeanspruchungen geschützt.
Der Rand kann ringsum oder auch lediglich bereichsweise mit dem erwähnten offenen Aussteifungsquerschnitt verse¬ hen sein. Die Rippen erstrecken sich vorzugsweise in den offenen Aussteifungsquerschnitt hinein und verbinden somit die Wandanordnung, den Flansch und den zur Ausbildung des Aussteifungsquerschnitt vorgesehenen, sich von dem Flansch weg parallel oder schräg zu der Wandanordnung erstreckenden Schenkel des Aussteifungsquerschnitt. Auch dies kommt der Druckfestigkeit zugute.
Der Flansch weist vorzugsweise eine Breite auf, die einem vielfachen der Dicke der Wandanordnung entspricht. Vorzugsweise beträgt die Breite des Flansches mindestens das Doppelte, vorzugsweise das dreifache, der Dicke der Ge¬ häusewand. Die Dicke des Flansches stimmt vorzugsweise im Wesentlichen mit der Dicke der Gehäusewand überein. Die Dicke des zur Ausbildung des Aussteifungsquerschnitts von dem Flansch außen wieder aufragenden Abschnitts kann dünner gewählt werden.
Vorzugsweise ist zwischen beiden Reibschweißnähten eine Nut angeordnet. Diese kann in einem der Flansche oder in beiden vorgesehen sein. Sie dient der Aufnahme von beim Reibschweißen verdrängtem Material und ermöglicht somit ei¬ ne besonders innige Verbindung zwischen den beiden Flanschen .
Die Gehäuseschalen sind vorzugsweise jeweils etwa gleich tief ausgebildet, so dass die Seitenwände der Gehäu¬ seschalen vorzugsweise etwa gleich hoch sind. Damit sind die miteinander verschweißten Flansche vorzugsweise etwa im mittleren Drittel der sich ergebenden Gehäusewand des gesamten Gehäuses angeordnet. Es lassen sich dadurch besonders große Druckfestigkeiten des Gehäuses erzielen.
Die Gehäuseschalen können aus jedem geeigneten Material einschließlich Metall bestehen. Vorzugsweise sind sie aus einem Kunststoff ausgebildet. Dieser ist bei einer be¬ vorzugten Ausführungsform ein faserverstärkter Kunststoff. Beispielsweise ist er mit ungeordneten Kurzfasern aus Glas, Kohlenstoff oder einem anderen Faserwerkstoff gefüllt. Ins¬ besondere können die Gehäuseschalen aus einem thermoplasti¬ schen oder einem thermoelastischen Kunststoff bestehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die von den Reibschweißnähten eingenommene Fläche größer als die Querschnittsfläche der Gehäusewand. Mit anderen Worten, die beiden Reibschweißnähte haben gemeinsam eine Breite, die Dicke der Gehäusewand übersteigt. Auf diese Weise halten die beiden Reibschweißnähte die auftretenden Zugbelastungen ungeachtet der Tatsache stand, dass die Schweißnähte im We¬ sentlichen nicht von den im Kunststoff enthaltenen Fasern, z.B. Glasfasern oder Kohlenstofffasern überbrückt werden.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Zeichnung und Ansprüchen. Es zeigen :
Figur 1 das Gehäuse in einer beispielhaften Ausführungsform, in perspektivischer Darstellung.
Figur 2 eine Gehäuseschale des Gehäuses nach Figur 1, in einer Ansicht mit Blickrichtung auf ihren Flansch.
Figur 3 eine andere Gehäuseschale des Gehäuses nach Figur 1, in vereinfachter Seitenansicht,
Figur 4 das Gehäuse nach Figur 1, geschnitten im Bereich seiner Flanschverbindung, in schematisierter Querschnittsdarstellung, und
Figur 5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Gehäuses mit drei Reibschweißnähten.
In Figur 1 ist ein Gehäuse 10 veranschaulicht, das nach der Zündschutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) ausge¬ bildet ist. Es dient beispielsweise der Aufnahme elektri¬ scher oder elektronischer Komponenten oder sonstiger Bauelemente, die eine Zündquelle darstellen können. Das Gehäu¬ se 10 kann mit nicht weiter veranschaulichten Leitungsdurchführungen versehen sein und so bspw. Leitungsanschlüsse 11, 12, 13, 14, aufweisen. Sie dienen der elektrischen Verbindung von in dem Gehäuse 10 angeordneten Komponenten mit Leitungen.
Das Gehäuse 10 besteht aus mehreren, vorzugsweise le¬ diglich zwei Gehäuseteilen 15, 16, d.h. einer ersten Gehäuseschale, die hier ein Unterteil bildet und einer zweiten Gehäuseschale, die hier ein Oberteil bildet. Das erste Ge¬ häuseteil 15 weist eine Wandanordnung 17 auf, mit Seiten¬ wänden und einem Boden. Von dem Rand dieser schalenartigen Wandanordnung 17 erstreckt sich etwa rechtwinklig ein ringsum laufender ebener Flansch 18 nach außen, d.h. von dem Innenraum des Gehäuses weg.
In ähnlicher Weise ist der zweite Gehäuseteil 16 aus¬ gebildet. Auch dieser weist eine Wandanordnung 19 auf, die vier Seitenwände definiert, von deren Rand sich ein ebener Flansch 20 weg erstreckt. Die Flansche 18, 20 sind zueinan¬ der deckungsgleich ausgebildet. Sie sind etwa in der Mitte der Höhe des Gehäuses 10 jedenfalls aber im mittleren Drit¬ tel derselben angeordnet. Die Höhe des Gehäuses 10 kann in Figur 1 bspw. als der Abstand zwischen dem Gehäuseboden und den Anschlüssen 11 bis 14 genommen werden. Jedoch selbst wenn die Höhe zwischen dem Boden und dem oben aufragenden Dom des oberen Gehäuseteils 16 betrachtet wird, liegen die beiden Flansche 18, 20 noch immer innerhalb des mittleren Drittels der Höhe und des Gehäuses. Zur weiteren Veranschaulichung des Gehäuses 10 wird auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen. Beide Gehäuseteile 15, 16 sind entlang ihres jeweiligen Flansches 18, 20 mit Rippen 21, 22 versehen, die von dem jeweiligen auswärts gerichteten Flansch 18, 20 (siehe Figur 4) aufragen und sich sowohl zu dem Flansch 18, 20 wie auch zu der jeweils anschließenden Wand 23, 24 im rechten Winkel erstrecken. Die Rippen 21 wie auch die Rippen 22 bilden dabei, wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, eine ringsum die Wandanord¬ nung 17 bzw. 19 herumführende Reihe. Die Abstände der Rip¬ pen 21 untereinander bzw. die Abstände der Rippen 22 untereinander sind dabei vorzugsweise etwas größer als die Dicke jeder Rippe. Zumindest an den langen Seitenflächen sind die Abstände benachbarter Rippen 21 untereinander wie auch benachbarter Rippen 22 untereinander vorzugsweise kleiner als das Dreifache der Dicke einer Rippe. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit des Flansches 18 bzw. 20 erreicht.
Wie Figur 4 weiter zeigt, weist der Flansch 18 bzw. 20 quer zu der jeweiligen Wand 23, 24, d.h. radial nach außen gerichtet, eine Breite auf, die vorzugsweise zwei bis vier mal, im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei mal so groß ist, wie die Dicke der Wand 23 bzw. 24. Die Materialstärke des Flansches 18, 20 stimmt vorzugsweise mit der Material¬ dicke der Wand 23 bzw. 24 überein. Zumindest abschnittswei¬ se kann der Flansch 18 und 20 jeweils mit einem von dem Flansch weg ragendem Schenkel 25, 26 verbunden sein oder in einen solchen übergehen, so dass in Figur 4 von dem Flansch 18, dem Schenkel 25 und der anschließenden Wand 23 ein nach unten offener U-Querschnitt gebildet ist. Der Flansch 20 bildet mit dem Schenkel 26 und der Wand 24 einen nach oben offenen U-Querschnitt. Der jeweilige U-Querschnitt schließt einen nach unten bzw. oben offenen Zwischenraum 27 ein. Die Rippen 21 tauchen in den Innenraum 27 und schließen dort sowohl an die Wand 23 wie auch an den Flansch 18 und den Schenkel 25 an. Ähnlich erstreckt sich die Rippe 22 in den Innenraum 27 und schließt an die Wand 24, den Flansch 20 und den Schenkel 26 an. Die Rippen 21 und der Schenkel 25 bilden ein Aussteifungsmittel 31 für den Flansch 18. Ähnlich bilden die Rippen 22 und der Schenkel 26 ein Ausstei¬ fungsmittel 32 für den Flansch 20.
Der Schenkel 26 kann sich, wie Figur 3 zeigt, auf ei¬ nen Teil des Rands des Flansches 20 (und entsprechend 25, siehe Figur 1) beschränken. Alternativ kann der Schenkel 25 bzw. 26 auch um den gesamten Umfang des jeweiligen Flansches 18, 20 herumführend angeordnet oder ausgebildet sein. Die beiden Flansche 18, 20 sind über eine Reibschweißverbindung untereinander verbunden. Diese wird durch schnelle Relativbewegung der beiden Gehäuseteile 15, 16 erzielt, wo¬ bei die Flansche 18, 20 dabei aneinander gedrückt werden.
Die Reibschweißverbindung umfasst zwei Reibschweißnähte 28, 29, die in Figur 2 schematisch auf dem Flansch 18 veranschaulicht sind. Die Reibschweißnaht 28 ist an der dem Innenraum des Gehäuses zugewandten Seite des Flansches 18 bzw. 20 angeordnet. Vorzugsweise ist in Überschneidung zu der Wand 23oder 24 angeordnet. Figur 4 veranschaulicht dies. Eine in Figur 4 vertikal durch die Wände 23, 24 ge¬ dachte Gerade schneidet auch die Reibschweißnaht 28. Die Wand 23, 24 überlappt sich mit vorzugsweise wenigstens der Hälfte der Breite der Reibschweißnaht 28. Deren Breite stimmt vorzugsweise ungefähr mit der Breite der Wand 23 und/oder 24 überein. Zumindest beträgt sie 3/5 bis 4/5 der Wandstärke .
Die zweite Reibschweißnaht 29 ist parallel zu der ers¬ ten Reibschweißnaht 28 in einem Abstand zu dieser nahe des äußeren Rands des Flansches 18 bez. 20 außerhalb der Flucht mit den Wänden 23, 24 ausgebildet. Die Breite der Reib- Schweißnaht 29 ist vorzugsweise ebenso groß wie die Breite der Reibschweißnaht 28. Weiter vorzugsweise ist die Breite der Reibschweißnaht 29 geringer als die Dicke des Schenkels 25 und/oder 26.
Anstelle der beiden Reibschweißnähte 28, 29 können auf jedem Flansch 18, 20 auch mehrere ringförmig geschlossene, zueinander lokal parallele Reibschweißnähte vorgesehen sein. Diese können zusammen eine Fläche aufweisen, die gleich oder größer als die von den Reibschweißnähten 28, 29 eingenommene Fläche ist. Ansonsten gilt die obige Beschrei¬ bung entsprechend.
Die erhöhte Druckfestigkeit des Gehäuses 10 ergibt sich wie folgt:
Es wird davon ausgegangen, dass bei einem Zündversuch das Gehäuse mit einem explosionsfähigen Gasgemisch gefüllt ist. Dieses steht damit in Figur 4 zur linken Seite der dort dargestellten Flanschverbindung des Gehäuses 10 an. Wird dieses Gasgemisch gezündet, ergibt sich ein impulsartig erhöhter Innendruck, der die Gehäuseteile 15, 16 vonei¬ nander weg drängt. Diese Kraft verläuft zunächst in der Wand 23 in Figur 4 nach unten und in der Wand 24 in Figur 4 nach oben gerichtet. Dank der Erfindung gelingt es nun, diese Kraft im Wesentlichen gleichmäßig auf die beiden Reibschweißnähte 28, 29 aufzuteilen. Querkräfte, die eine Biegebeanspruchung hervorrufen, werden durch die Aussteifungsmittel weitgehend vermieden und in Zugkräfte umgewan¬ delt. Die Rippen 21, 22 steifen den Winkel zwischen dem Flansch 18 und der Wand 23 sowie zwischen dem Flansch 20 und der Wand 24 aus. Die Abstände zwischen benachbarten Rippen 21 und benachbarten Rippen 22 wird durch den jeweiligen Schenkel 25 bzw. 26 überbrückt. Deshalb verhält sich der Flansch 18 wie auch der Flansch 20 jeweils steif. Die durch die Wände 23, 24 eingeleitete Zugkraft wird entlang jeder Reibschweißnaht 28, 29, über deren jeweiligen gesamten Umfang gleichmäßig verteilt, wobei außerdem jede Reib¬ schweißnaht 28, 29 im Wesentlichen die halbe Zugkraft über¬ nimmt .
In Figur 5 ist ein Gehäuse 10' zur weiteren Veranschaulichung von Ausführungsvarianten der Erfindung veranschaulicht. Wie ersichtlich können anstatt zweier auch drei (oder mehrere) Reibschweißnähte 28', 28 'a, 29' vorgesehen werden. Diese Reibschweißnähte 28', 28 'a, 29' sind im Ab¬ stand parallel zueinander auf dem gesamten Flansch 20' ringsumführend in sich geschlossen angeordnet. Die vorige Beschreibung gilt unter Zugrundelegung gleicher, lediglich zur Unterscheidung mit einem Apostroph versehener Bezugszeichen entsprechend. Wiederum gilt, die Summe der Breiten der Reibschweißnähte 28', 28 'a, 29' ist vorzugsweise größer als die Dicke der Wände 23', 24'.
Ein druckfestes explosionsfestes Gehäuse 10, das vor¬ zugsweise aus Kunststoff ausgebildet ist, weist zwei Gehäu¬ seteile 15, 16 auf, die über breite Flansche 18, 20 mitei¬ nander verbunden sind. Die Flansche 18, 20 sind durch zwei konzentrische Nähte reibverschweißt. Die Flansche 18, 20 bilden teilweise ein U-Profil, das mit Rippen 21, 22 ausge¬ steift ist.
Bezugs zeichenliste :
10, 10 ' Gehäuse
11 - 14 Anschlüsse
15, 15 ' erstes Gehäuseteil
16, 16 ' zweites Gehäuseteil
17 Wandanordnung
18 Flansch
19 Wandanordnung
20 Flansch
21 Rippen des ersten bzw. unteren Gehäuseteils 15
22 Rippen des zweiten bzw. oberen Gehäuseteils 16
23, 23 ' Wand des ersten bzw. unteren Gehäuseteils 15
24, 24 ' Wand des zweiten bzw. oberen Gehäuseteils 16
25 Schenkel des Flanschs 18
26 Schenkel des Flanschs 20
27 Innenraum
28, 28 ' innere Reibschweißnaht
28 ' a mittlere Reibschweißnaht
29, 29 ' äußere Reibschweißnaht
30, 30'a, 30'b Nut
31, 32 Aussteifungsmittel

Claims

Patentansprüche :
1. Druckfestes explosionsgeschütztes Gehäuse (10), insbe¬ sondere für elektrische oder elektronische Baugruppen, mit einem ersten Gehäuseteil (15), der eine erste
Wandanordnung (17) mit einem entlang ihres Randes ringsumgehenden ersten Flansch (18) aufweist, mit einem zweiten Gehäuseteil (16), der eine zweite Wandanordnung (19) mit einem entlang ihres Randes ringsumgehenden zweiten Flansch (20) aufweist, der mit dem ersten Flansch (18) deckungsgleich ist, mit einer ersten Reibschweißnaht (28), die zwischen dem ersten Flansch (18) und dem zweiten Flansch (20) angeordnet ist, um diese miteinander zu verbinden, mit mindestens einer zweiten Reibschweißnaht (29), die zwischen dem ersten Flansch (18) und dem zweiten
Flansch (20) angeordnet ist, um diese miteinander zu verbinden, und die in einem Abstand parallel zu der ersten Reibschweißnaht (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (18, 20) wenigstens abschnittsweise mit Aussteifungsmitteln (31, 32) versehen ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (18, 20) nach innen und/oder nach außen gerichtet ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Aussteifungsmitteln (31, 32) zwischen dem Flansch (18, 20) und der Wandanordnung (17, 19) angeordnete Rippen (21, 22) gehören, die sich über die gesamte Breite des Flanschs (18, 20) erstrecken.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Aussteifungsmitteln (31, 32) zwischen dem
Flansch (18, 20) und der Wandanordnung (17, 19) angeordnete Rippen (21, 22) gehören, die eine sich entlang der gesamten Länge des Aussteifungsmittels erstreckende Reihe bilden können.
5. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (18, 20) einen Ausstei¬ fungsquerschnitt aufweist, um ein Aussteifungsmittel (31, 32) zu bilden.
6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Aussteifungsmittel (31, 32) am äußeren Flan¬ schrand sich vom Flansch (18, 20) abgewinkelt weg er¬ streckenden Schenkel (25, 25) gehören, die an der Flanschrückseite einen offenen Aussteifungsquerschnitt festlegen .
7. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussteifungsquerschnitt ein U- Querschnitt ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen (21, 22) in den offenen Aussteifungsquerschnitt hinein erstrecken und diesen ausfül¬ len .
9. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibschweißnaht (28) mit einer anschließenden Wand (23, 24) überschneidend aus- gerichtet ist und dass die zweite Reibschweißnaht (29) nach innen oder außen versetzt um die erste Reib¬ schweißnaht (28) herum angeordnet ist.
10. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Reibschweißnähten (28, 29) eine Nut (30) angeordnet ist.
11. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (18, 20) und eine je¬ weils anschließende Wand (23, 24) eine ähnliche Wand¬ stärke aufweisen.
12. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (18) eine Breite auf¬ weist, die größer ist als das Doppelte der Wandstärke einer anschließenden Wand (23, 24) .
13. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (15, 16) so aus¬ gebildet sind, dass die Flansche (18, 20) im mittleren Drittel der Gesamthöhe des Gehäuses (10) angeordnet sind .
14. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (15, 16) aus Kunststoff ausgebildet sind.
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