[RU]

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу для средств (2, 2a, 2b) передачи или, соответственно, приема электромагнитного излучения. Корпус содержит тело (1) корпуса, которое предназначено для размещения средств (2, 2a, 2b) передачи и/или приема электромагнитного излучения, а также оконный элемент (5) с первой, обращенной внутрь корпуса стороной (7) и второй лежащей противоположно внутреннему пространству корпуса стороной (6), при этом оконный элемент (5) является проницаемым для электромагнитного излучения. Тело (1) корпуса на второй стороне (6) оконного элемента (5) имеет отбортовку (11), которая отдавливает оконный элемент (5) в направлении образованного внутри корпуса седла (13), так что корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу для средств (2, 2a, 2b) передачи или, соответственно, приема электромагнитного излучения. Корпус содержит тело (1) корпуса, которое предназначено для размещения средств (2, 2a, 2b) передачи и/или приема электромагнитного излучения, а также оконный элемент (5) с первой, обращенной внутрь корпуса стороной (7) и второй лежащей противоположно внутреннему пространству корпуса стороной (6), при этом оконный элемент (5) является проницаемым для электромагнитного излучения. Тело (1) корпуса на второй стороне (6) оконного элемента (5) имеет отбортовку (11), которая отдавливает оконный элемент (5) в направлении образованного внутри корпуса седла (13), так что корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.

---

Евразийское (21) 201891234 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2018.11.30
(51) Int. Cl. G01D 11/26 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2016.11.25
(54) ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ КОРПУС ДЛЯ СРЕДСТВ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(31) 10 2015 223 362.6
(32) 2015.11.25
(33) DE
(86) PCT/EP2016/078827
(87) WO 2017/089550 2017.06.01
(71) Заявитель:
МИНИМАКС ГМБХ УНД КО КГ (DE)
(72) Изобретатель:
Цимс Бернд, Диттмер Хауке, Зимер Дирк, Гротхофф Аксель, Цюльцер Петер, Штамер Арне, Висниевски Павел, Цигенбайн Тимо (DE)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) Изобретение относится к взрывозащищенно-му корпусу для средств (2, 2a, 2b) передачи или, соответственно, приема электромагнитного излучения. Корпус содержит тело (1) корпуса, которое предназначено для размещения средств (2, 2a, 2b) передачи и/или приема электромагнитного излучения, а также оконный элемент (5) с первой, обращенной внутрь корпуса стороной (7) и второй лежащей противоположно внутреннему пространству корпуса стороной (6), при этом оконный элемент (5) является проницаемым для электромагнитного излучения. Тело (1) корпуса на второй стороне (6) оконного элемента (5) имеет отбортовку (11), которая отдавливает оконный элемент (5) в направлении образованного внутри корпуса седла (13), так что корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2420-549672ЕА/022
ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ КОРПУС ДЛЯ СРЕДСТВ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Данное изобретение относится к взрывозащищенному корпусу для средств передачи и приема электромагнитного излучения, содержащему тело корпуса, которое предназначено для размещения средств передачи и/или приема электромагнитного излучения, и оконный элемент с первой, обращенной внутрь корпуса стороной и второй лежащей противоположно внутреннему пространству корпуса стороной, при этом оконный элемент является проницаемым для электромагнитного излучения.
В измерительной технике, в частности, в технике безопасности, такой как, например, для измерения характеристик опасности токсичных газов, горючих газов, а также электромагнитного излучения, пламени и искр, используются электронные приборы обнаружения, например, пожарные датчики, такие как датчики пламени, датчики искр, газовые датчики и другие приборы, в окружающих условиях и местах, где существует опасность взрыва.
Примерами таких окружающих условий и мест, в которых могут возникать взрывные газы или пыли, являются зерновые мельницы, силосные хранилища для муки, химические установки, нефтехранилища, шахты, нефтеперегонные заводы, нефтедобывающие платформы, буровые и нефтеналивные суда, лакировальные кабины, участки для сжатия газа, деревообрабатывающие заводы, бумажные фабрики, очистительные сооружения.
Электронные приборы обнаружения, которые предназначены для использования во взрывоопасных зонах, должны отвечать требованиям безопасности. Они имеют целью либо исключение источника взрыва, который может инициировать взрыв, либо предотвращения воздействия происходящего внутри замкнутого объема корпуса прибора взрыва на окружение.
Эта цель достижима различными способами, которые в соответствующих европейских и международных стандартах называются способами взрывозащиты.
Требования относительно предотвращения источника взрыва задаются, например, стандартами IEC 60079-11 и EN 60079-11. При этом способ взрывозащиты называется собственной безопасностью (Ex-i). Она достигается, когда электрические параметры: ток, напряжение и мощность в приборе всегда лежат ниже заданного предельного значения. Предельные значения должны выбираться так, что также в случае неисправности, например, вследствие короткого замыкания, не создается способный к взрыву источник, такой как, например, искра или горячая поверхность.
Если не предпринимаются никакие меры для выполнения требований к свойствам, то корпус прибора может быть выполнен в виде стойкой к давлению герметизации (Ex-d). Этот вид взрывозащиты задан в стандартах IEC 60079-1 и EN 60079-1.
Приборы, которые выполнены в соответствии с видом взрывозащиты Ex-d, имеют прочный корпус, который обеспечивает, что возникающий внутри корпуса взрыв не передается ни в окружение, ни в помещение или зону места установки прибора. Другими словами, это означает, что при возникновении внутреннего взрыва корпус не должен повреждаться, и что предотвращается переход взрыва через стенку или щель корпуса наружу в окружение корпуса. Корпус, который выполнен так и отвечает этим требованиям, в частности, за счет допуска в соответствии со стандартами IEC 60079-1 или EN 60079-1, называется здесь и в последующем прочным корпусом. Таким образом, прочный корпус является корпусом, выполненным с видом взрывозащиты EX-d для применения во взрывоопасной для газов зоне.
Соединения частей корпуса и конструктивно обусловленные щели должны быть выполнены без возможности пробоя взрыва, с целью выполнения требований указанных выше стандартов. Прочное на пробой взрыва соединение и прочная на прорыв пламени щель обеспечивают, что возникающий внутри корпуса взрыв не может передаваться ни в окружение, ни в помещение или зону места установки корпуса.
При виде взрывозащиты "защита с помощью корпуса" (EX-t), концепция защиты основывается на использовании защищенного от пыли корпуса с видом защиты IP 5Х и непроницаемого для пыли
корпуса с видом защиты IP 6Х, совместно с ограничением температуры поверхности рабочего средства, так что не может зажигаться наружная пыльная атмосфера. Приборы подвергаются проверке на вид защиты IP.
Если в связи с изобретением указывается вид защиты IP то имеется в виду код классификации IP, например, в соответствии с DIN EN 60529 (VDE 0470-1):2014-09.
Кроме того, приборы должны проходить проверку на соответствие требованиям защиты окружающей среды, например, согласно IEC 60079-0 и IEC 60079-31. Проверка на соответствие требованиям защиты окружающей среды содержит, среди прочего, проверку на стойкость к нагреванию и охлаждению при пластмассовых частях корпуса, проверку на ударную прочность, а также прочность при давлении. Рабочие средства этого вида взрывозащиты должны отвечать требованиям, например, стандарта IEC 60079-31.
За счет непроницаемого для пыли корпуса предотвращается возможность проникновения пыли в корпус и воспламенения там. Электрически проводящая пыль, такая как, например, металлическая пыль, задерживается за счет непроницаемого для пыли выполнения корпуса, и тем самым не может приводить к опасному перегреву за счет коротких замыканий или, соответственно, переходных электрических сопротивлений.
Корпус, который выполнен с видом взрывозащиты Ex-t, в частности, с допусками в соответствии со стандартами IEC 6007931 или EN 60079-31, называется здесь и в последующем пыленепроницаемым корпусом. Таким образом, пыленепроницаемый корпус является корпусом, выполненным с видом взрывозащиты Ex-t для применения во взрывоопасных для пыли зонах.
Взрывозащищенные корпуса с оконным элементом для средств передачи и приема электромагнитного излучения в принципе известны.
Так, в DE202006014464 раскрыт прочный корпус с выполненным в виде прозрачного твердого тела оконным элементом оптического конструктивного узла для ввода и/или вывода электромагнитного
излучения. Прозрачное твердое тело удерживается в прочной заливочной массе.
Недостатком таких известных из уровня техники корпусов является высокая стоимость изготовления. Кроме того, согласно уровню техники, необходимо множество конструктивных элементов для обеспечения надежного и прочного, другими словами защищенного от прорыва пламени, расположения на корпусе. Кроме того, замена оконного элемента или, соответственно части корпуса с оконным элементом, невозможна или возможна с большими затратами.
Указанные выше определения, в частности, понятий стойкости
на прорыв пламени, непроницаемости для пыли и
взрывозащищенности, справедливы также для поясняемого ниже изобретения и вариантов выполнения изобретения.
Таким образом, в основу изобретения положена задача улучшения взрывозащищенного корпуса указанного вначале вида, с целью возможно более полного устранения указанных выше недостатков. В частности, в основу изобретения положена задача снижения стоимости изготовления, без компрометации вида взрывозащиты, в частности, выполнения в виде прочного корпуса, и дополнительно обеспечения высокой гибкости при использовании такого корпуса и, в частности, при обслуживании и эксплуатации.
Задача решена, согласно изобретению, для взрывозащищенного корпуса указанного вначале вида, согласно первому аспекту тем, что тело корпуса на второй стороне оконного элемента имеет отбортовку, которая отдавливает оконный элемент в направлении образованного внутри корпуса седла, так что корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса. Предпочтительно, седло расположено внутри тела корпуса. Кроме того, седло предпочтительно выполнено в виде единого целого с телом корпуса. В частности, седло выполнено в виде выступа внутренней стенки тела корпуса. За счет этого дополнительно облегчается монтаж, поскольку может быть уменьшено количество конструктивных элементов.
Отбортовка для механического удерживания оконного элемента понимается в качестве металлического зажимного элемента,
созданного посредством механического изгибания, в частности с помощью холодной деформации, предусмотренной на теле корпуса металлической кромки с помощью подходящего инструмента, например, имеющего форму валка ролика или шарика. Преимуществом этого способа является повышение прочности за счет холодной деформации металла. Металлическая кромка в исходном состоянии тела корпуса перед отбортовкой предпочтительно выполнена в виде сужения, в частности в виде фаски или в виде выступающего в осевом направлении кольцевого участка. Другое преимущество состоит в том, что за счет небольшого использования материала отбортовки происходит лишь небольшое закрывание краевой зоны оконного элемента, так что достигается свободная, не закрытая площадь Аи окна для пропускания электромагнитного излучения. Кроме того, за счет выполнения отбортовки достигается, что имеется небольшая свободная поверхность для загрязнения оконного элемента.
За счет отбортовки обеспечивается возможность эффективного по стоимости изготовления, поскольку нет необходимости в других частях или частях корпуса или в других мерах для обеспечения защищенного от прорыва пламени соединения оконного элемента с телом корпуса.
Предпочтительно, оконный элемент для электромагнитного излучения является прозрачным в диапазоне длин вол от 0,15 мкм до 15,0 мкм, особенно предпочтительно от 1 мкм до б мкм.
Пропускание для предпочтительного диапазона длин волн предпочтительно больше 80%. Для обеспечения большой области обзора, материал оконного элемента имеет возможно меньший коэффициент преломления, предпочтительно меньше 1,5.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения, между седлом и первой стороной оконного элемента и/или между отбортовкой и второй стороной оконного элемента расположен (соответствующий) эластичный уплотнительный элемент. При этом с помощью отбортовки тело корпуса, оконный элемент и уплотнительные элементы удерживаются с прилеганием друг к другу непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и/или воздуха. При этом в качестве непроницаемости для воды
рассматривается вид защиты IP67 или лучше. Соединение оконного элемента с корпусом и предпочтительно образованная при этом щель предпочтительно выполнены защищенными от прорыва пламени.
С помощью эластичных уплотнительных элементов
обеспечивается возможность ослабления или поглощения энергии импульсов удара оконного элемента. Размеры оконного элемента, в частности толщина, которая задает расстояние между первой и второй стороной оконного элемента, а также вид материала оконного элемента и эластичность уплотнительных элементов выбираются так, что оконный элемент выдерживает воздействие ударной энергии от 2 Дж до7 Дж. В зависимости от площади оконного элемента, ударная энергия предпочтительно составляет от 2 Дж до 4 Дж. Ударная энергия принимается равной 2 Дж, когда, например, подлежащая защите площадь меньше 2500 мм2. Оконный элемент должен предпочтительно выдерживать без разрушения падающую вертикально испытательную массу 1 кг. Это испытание на удар проводится, например, в соответствии со стандартом IEC 60079-0 с помощью испытательной массы 1 кг и стального шарика с диаметром 25 мм в качестве ударной поверхности, при этом стальной шарик расположен под испытательной массой и приходит в соприкосновение с поверхностью окна при ударе.
Непроницаемость проверяется в испытании на совместимость с окружающей средой после ударного испытания и должна соответствовать по меньшей мере виду защиты IP5X, например, в соответствии с IEC60529. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения вид защиты относительно пыленепроницаемости после ударного импульса является 1Рбх.
Согласно другому варианту выполнения, который одновременно является предпочтительным вариантом выполнения первого аспекта и самостоятельным вторым аспектом указанного корпуса, оконный элемент имеет окружную поверхность, которая проходит от первой стороны ко второй стороне, и с помощью эластичного адгезионного средства закреплена на корпусе, при этом эластичное адгезионное средство расположено между первой стороной оконного элемента и образованным внутри тела корпуса седлом, и между окружной поверхностью и внутренней стенкой тела корпуса, и оконный
элемент и эластичное адгезионное средство закрывают корпус непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и/или воздуха.
Эластичность адгезионного средства обеспечивает возможность ослабления или поглощения энергии ударных импульсов на оконный элемент. Относительно предпочтительного выполнения оконного элемента, в частности относительно величины, толщины, которая задает расстояние между первой и второй стороной оконного элемента, а также относительно вида материала оконного элемента и эластичности адгезионного средства, делается ссылка на указанные выше варианты выполнения, согласно первому аспекту. Эластичное адгезионное средство способствует выполнению соединения оконного элемента с телом корпуса с защитой от прорыва пламени. Это является очень простым и дешевым решением для изготовления такого корпуса.
Предпочтительно, корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или в виде пыленепроницаемого корпуса. Корпус предпочтительно выполнен с видом взрывозащиты Ex-d для применения во взрывоопасной для газа зоне, и/или с видом взрывозащиты Ex-t за счет корпуса для применения во взрывоопасной для пыли зоне.
Предпочтительно, эластичное адгезионное средство является содержащим силикон эластомером. Это обеспечивает то преимущество, что он является высокоэластичным в большом диапазоне температур, а также устойчивым к множеству химикалий.
Указанные выше варианты выполнения для пыленепроницаемого, а также непроницаемого для воды и/или воздуха корпуса справедливы также для этого второго аспекта изобретения.
Предпочтительно, тело корпуса имеет внутреннюю стенку в зоне оконного элемента. Между оконным элементом и внутренней стенкой образована щель, защищенная от прорыва пламени. Таким образом, она выполнена так, что она предотвращает распространение пламени от взрыва внутри, через стенку корпуса наружу.
Предпочтительно, щель имеет при объеме корпуса меньше 100 см3 длину щели по меньшей мере б мм и ширину щели 0,1 мм или меньше.
В одном предпочтительном варианте выполнения оконный элемент имеет цилиндрическую окружную поверхность. Тело корпуса имеет соответственно выполненную выемку для размещения оконного элемента. Выполнение оконного элемента в виде цилиндрического диска и выемки в виде кругового гнезда обеспечивает особенно дешевое изготовление. Дополнительно к этому, эта форма обеспечивает равномерный конус раскрыва или, соответственно угол раскрыва, средства приема электромагнитного излучения.
Согласно другому варианту выполнения, тело корпуса имеет первую часть корпуса и вторую часть корпуса, при этом первая часть корпуса содержит оконный элемент, и вторая часть корпуса предназначена для размещения средств передачи или, соответственно, приема.
При этом предпочтительно, что первая часть корпуса соединена с помощью защищенного от прорыва пламени соединения с возможностью реверсивного разъема со второй частью корпуса, при этом предпочтительно защищенное от прорыва пламени соединение имеет первый соединительный элемент, предпочтительно внутреннюю или наружную резьбу, на первой части корпуса и соответствующий второй соединительный элемент, предпочтительно наружную или внутреннюю резьбу, на второй части корпуса.
В другом особенно предпочтительном варианте выполнения первая часть корпуса с оконным элементом выполнена в виде сменной оптики. Таким образом, при загрязнении или износе оконного элемента, в частности второй стороны, которая обращена к окружению корпуса, возможна быстрая замена обслуживающим персоналом, с сохранением выполнения корпуса в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.
При этом под возможностью реверсивной разъема здесь, в частности, понимается, что можно без разрушения выполнять множество разъединений и снова соединений соединительных средств.
В частности, в вариантах выполнения с первой и второй частью корпуса предпочтительно, что они имеют свободную от кромок, предпочтительно цилиндрическую наружную поверхность, которая служит в качестве поверхности сцепления с особым
инструментом. Это выполнение является предпочтительным,
поскольку обеспечивается защита от несанкционированного
открывания с помощью обычных многогранных инструментов
(например, четырехгранных, шестигранных и т.д.).
Предпочтительно, для разъединения и крепления соединения применяется особый инструмент для введения цилиндрических трубных и резьбовых тел, называемый также суперзахватом, или аналогичный инструмент.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, приемные средства для электромагнитного излучения содержат сенсорный блок и блок обработки сенсорных сигналов. Под сенсорным блоком понимается здесь как принимающий, так и передающий электромагнитное излучение блок. Предпочтительно, при этом сенсорный блок и блок обработки сенсорных сигналов предназначены для обнаружения электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,15 мкм до 15 мкм. Искры и пламя испускают характерное электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 0,15 мкм до 15 мкм.
В другом предпочтительном варианте выполнения тело первой части корпуса и/или второй части корпуса состоит из одного из следующих материалов: металл, предпочтительно нержавеющая сталь, керамика, пластмасса, армированная волокном пластмасса, предпочтительно CFK или GFK, или из комбинации нескольких этих материалов.
Предпочтительно, корпус, согласно изобретению, тело корпуса или первая часть корпуса и/или вторая часть корпуса выполнены в виде точеной из нержавеющей стали части. При этом первая цилиндрическая часть корпуса из нержавеющей стали выполнена в качестве обрамления для оконного элемента, который имеет форму цилиндрического диска.
Предпочтительно, корпус, согласно изобретению, имеет свободный внутренний объем максимально 100 см3, особенно предпочтительно для компактной конструкции максимально 10 см3. Корпус для уменьшения свободного объема корпуса предпочтительно частично или полностью залит. За счет этого уменьшается влияние окружения, такого как влажность, агрессивная общая атмосфера и
т.д. на установленные внутри корпуса части, и уменьшается объем способной зажигаться общей атмосферы.
Первая часть корпуса предпочтительно имеет внутреннюю стенку в зоне оконного элемента, и между оконным элементом и внутренней стенкой образована щель, которая выполнена защищенной от прорыва пламени. Таким образом, она выполнена так, что она предотвращает распространение взрыва из внутреннего пространства корпуса через стенку корпуса наружу. Предпочтительно, щель выполнена цилиндрической.
Для этого цилиндрическая щель выполнена так, что она предпочтительно имеет минимальную длину б мм и максимальную ширину щели 0,1 мм.
В одном предпочтительном варианте выполнения оконный элемент является проницаемым для электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,15 мкм до 15 мкм или в предпочтительном диапазоне от 1 мкм до б мкм. Предпочтительно, оконный элемент выполнен из сапфира, пластмассы, боросиликатного стекла, в частности боросиликатного кронгласа с коэффициентом преломления 7, окрашенного стекла, кремния или кварцевого стекла, или комбинации из нескольких этих материалов.
В другом предпочтительном варианте выполнения тело корпуса в зоне оконного элемента имеет цилиндрическое поперечное сечение с площадью А поперечного сечения, и не закрытую отбортовкой оконного элемента площадь Аи окна, которая составляет 8 0% или больше площади А поперечного сечения. Это обеспечивает максимальную входную поверхность для подлежащего вводу и/или выводу из корпуса электромагнитного излучения, и тем самым максимальный угол раскрыва для сенсорного блока. Другое преимущество этого решения состоит в том, что минимизируется расход материала для оконного элемента по сравнению с решениями, в которых оконный элемент больше закрыт фиксирующими частями.
Сенсорный блок расположен в удаленной от второй стороны оконного элемента на расстояние Н приемной плоскости. Диаметр поверхности Аи и расстояние Н определяют величину угла а раскрыва, который при заданном расстоянии Н тем больше, чем
больше поверхность Аи. При этом предпочтительно, что внутреннее пространство тела корпуса и его компоненты во внутреннем пространстве выполнены так, что после прохождения электромагнитного излучения через первую сторону оконного элемента, оно без помех достигает приемную плоскость с поверхностью Аи. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, угол раскрыва больше 90°, предпочтительно равен 12 0° или 14 0°.
Ввод сигнала/энергии в прочный корпус осуществляется предпочтительно с помощью кабельного ввода, который установлен с помощью защищенной от прорыва пламени резьбы в прочном корпусе, или с помощью подходящего отверстия в стенке тела корпуса, которое предпочтительно прочно герметизировано посредством заливки внутри.
Изобретение относится не только к взрывозащищенному корпусу с его отдельными элементами, но также к модульной комбинации этих отдельных элементов.
Таким образом, изобретение, согласно третьему аспекту, относится к набору взрывозащищенного корпуса, содержащему взрывозащищенный корпус, согласно одному из указанных выше предпочтительных вариантов выполнения, с первой частью корпуса и второй частью корпуса, при этом предпочтительно первая часть корпуса содержит оконный элемент, и вторая часть корпуса предназначена для размещения передающих или, соответственно, приемных средств, и дополнительно содержащему:
- одну или несколько других первых частей корпуса, которые служат в качестве сменной оптики и предпочтительно имеют различно выполненные оконные элементы, и/или
- одну или несколько других вторых частей корпуса, которые предпочтительно имеют различно выполненные передающие или, соответственно, приемные средства для электромагнитного излучения, и служат в качестве сменных передающих блоков и/или сменных приемных блоков.
Предпочтительные варианты выполнения, согласно первому и третьему аспектам, являются одновременно предпочтительными
вариантами выполнения, согласно второму аспекту.
Предпочтительные варианты выполнения, согласно первому и второму аспектам, являются одновременно предпочтительными вариантами выполнения, согласно третьему аспекту. Предпочтительные варианты выполнения, согласно второму и третьему аспектам, являются одновременно предпочтительными вариантами выполнения, согласно первому аспекту изобретения.
Третий аспект изобретения и все варианты выполнения с
выполнением тела корпуса с первой частью корпуса и второй частью
корпуса имеют то преимущество, что обеспечивается возможность
концепции модульной платформы, с помощью которой различные
первые части корпуса, которые различаются пропусканием и/или
механическими свойствами оконного элемента, в частности
относительно пропускаемой дины волны, можно комбинировать со
вторыми частями корпуса, которые имеют различные, согласованные
с задачей измерения или контролирования передающие и/или
приемные средства электромагнитного излучения. Кроме того,
гибкость и простота замены этих частей корпуса улучшают
эффективность переоборудования для обслуживающего персонала и
позволяют быстро комплектовать корпус непосредственно на месте
монтажа. Таким образом, одинаковые конструктивно
взрывозащищенные корпуса с конструктивно одинаковыми частями корпуса можно применять для различных целей, что существенно уменьшает стоимость изготовления.
В качестве особого преимущества тех вариантов выполнения, в которых первая часть корпуса с оконным элементом выполнена в виде сменной оптики, сменную оптику при загрязнении или износе оконного элемента можно очень гибко и эффективно заменять, без ухудшения функции защиты от пыли или, соответственно, прочности корпуса. Предпочтительное применение состоит, например, в контролировании порошкового или состоящего из твердых частиц потока материала, в котором как раз сменная оптика подвергается особенно сильному износу и загрязнению.
Согласно четвертому аспекту, изобретение относится к способу изготовления взрывозащищенного корпуса или части корпуса для средств передачи и/или приема электромагнитного излучения.
Изобретение решает указанную вначале задачу тем, что способ содержит следующие стадии:
- изготовления или обеспечения тела корпуса, которое имеет продольную ось, внутреннее пространство корпуса для размещения таких передающих и/или приемных средств, выполненное внутри тела корпуса седло для оконного элемента, и выступающую в направлении продольной оси тела корпуса металлическую кромку, в частности, выполненную в виде фаски или кольцевого выступа,
- изготовления или обеспечения оконного элемента,
вставления оконного элемента внутрь тела корпуса на стороне седла, и
отбортовки металлической кромки так, что отбортованная кромка прижимает оконный элемент к седлу.
Способ, согласно изобретению, предпочтительно
усовершенствуется тем, что перед вставлением оконного элемента внутрь тела корпуса, устанавливается предпочтительно эластичный уплотнительный элемент на стороне седла, при этом уплотнительный элемент с помощью отбортовки приводится в прилегание к седлу, с одной стороны, и к оконному элементу, с другой стороны.
Корпус или, соответственно тело корпуса, предпочтительно выполнено в соответствии с одним из указанных здесь предпочтительных вариантов выполнения первого или второго аспекта, и предпочтительно предусмотрено для применения в наборе, согласно третьему аспекту изобретения.
Ниже приводится более подробное описание изобретения на основе нескольких предпочтительных примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг. 1 - предпочтительный вариант выполнения взрывозащищенного корпуса;
фиг. 2 - часть тела корпуса, согласно фиг. 1, с расположением оконного элемента с помощью отбортовки, в увеличенном масштабе;
фиг. 3 - часть тела корпуса, согласно фиг. 1 и 2, с расположением оконного элемента с помощью эластичного адгезионного средства;
фиг. 4 - первая часть корпуса для выполнения из двух частей тела корпуса;
фиг. 5 - не закрытая оконная поверхность Аи; фиг. ба-с - набор взрывозащищенного корпуса; фиг. 7 - гнездо для корпуса.
На фиг. 1 показан взрывозащищенный корпус, согласно первому
предпочтительному примеру выполнения изобретения.
Взрывозащищенный корпус имеет тело 1 корпуса, которое
предназначено для размещения средств 2 передачи и/или приема
электромагнитного излучения. Кроме того, корпус имеет оконный
элемент 5. Оконный элемент 5 имеет две стороны, первую,
обращенную к внутреннему пространству корпуса сторону 7 и
противоположно лежащую, вторую, противоположную внутреннему
пространству корпуса сторону б (см. фиг. 2). Оконный элемент 5 в
этом примере выполнения является прозрачным для
электромагнитного излучения, предпочтительно в диапазоне длин волн от 1 мкм до б мкм.
Часть тела корпуса показана на фиг. 2. Тело 1 корпуса имеет на второй стороне б оконного элемента 5 отбортовку 11, которая отогнута внутрь к оконному элементу 5 и отдавливает оконный элемент 5 в направлении образованного внутри корпуса седлу 13, так что корпус, показанный на фиг. 1, является прочным корпусом и/или пыленепроницаемым корпусом. Отбортовка 11 создана предпочтительно с помощью способа, согласно изобретению, из выступающей в направлении продольной оси L металлической кромки 11а (изображена штриховыми линиями на фиг. 2). Кромка 11а выполнена, например, в виде сужения, фаски или кольцевого выступа. Предпочтительно, кромка 11а в процессе деформации отгибается с помощью отбортовочного инструмента в направлении оконного элемента 5. Особенно предпочтительно, кромка 11а отгибается посредством холодной деформации.
Седло 13 в этом варианте выполнения предпочтительно расположено в виде окружной прилегающей перегородки внутри тела 1 корпуса. Кроме того, на фиг. 2 показано выполнение корпуса с расположением эластичного уплотнительного элемента 12 между седлом 13 и первой стороной 7 оконного элемента 5.
Дополнительное или исключительное расположение эластичного уплотнительного элемента 12 между отбортовкой 11 и второй стороной б оконного элемента 5 для других предпочтительных вариантов выполнения не изображено. При этом с помощью отбортовки 11 удерживаются в прилегании друг к другу непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и воздуха, тело 1 корпуса, оконный элемент 5 и уплотнительный элемент 12.
На фиг. 3 показана часть взрывозащищенного корпуса, согласно второму аспекту изобретения. Оконный элемент 5 имеет окружную поверхность 8, которая проходит от первой стороны 7 ко второй стороне б оконного элемента 5, и с помощью эластичного адгезионного средства 22 закреплена на корпусе. Эластичное адгезионное средство 22 расположено между первой стороной 7 оконного элемента 5 и образованным внутри тела 1 корпуса седлом 13, и между окружной поверхностью 8 и внутренней стенкой тела 1 корпуса. Оконный элемент 5 и эластичное адгезионное средство 22 закрывают корпус непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и воздуха.
Корпус, согласно фиг. 1, выполнен, в частности, в виде прочного корпуса и/или в виде пыленепроницаемого корпуса. Для этого щель 9, как показано на фиг. 2, которая образуется между внутренней стенкой 10 тела 1 корпуса в зоне оконного элемента 5 и оконным элементом 5, выполнена защищенной от прорыва пламени. Предпочтительно, корпус, согласно изобретению, имеет свободный внутренний объем от 35 до 45 см3. Щель 9 предпочтительно имеет минимальную длину б мм и максимальную ширину щели 0,1 мм. Оконный элемент 5 выполнен в виде цилиндрического диска и имеет цилиндрическую окружную поверхность, и тело 1 корпуса имеет соответствующую цилиндрическую выемку для размещения оконного элемента 5.
Как показано на фиг. 1, тело 1 корпуса предпочтительно выполнено из двух частей. Тело 1 корпуса имеет первую часть 3 корпуса и вторую часть 4 корпуса, которые предпочтительно выполнены из нержавеющей стали. В первой части 3 корпуса расположен оконный элемент 5. Вторая часть 4 корпуса
предназначена для размещения средств 2 передачи и приема электромагнитного излучения, при этом они предпочтительно содержат сенсорный блок 14 и блок 15 обработки сенсорных сигналов.
Первая часть 3 корпуса, как показано на фиг. 1 и ба, предпочтительно соединена реверсивно разъемно с помощью защищенного от прорыва пламени соединения 2 0 (см. фиг. ба) со второй часть 4 корпуса. Обе части 3, 4 корпуса показаны в рассоединенном состоянии на фиг. 6Ь и бс.
Защищенное от прорыва пламени соединение 2 0 образовано с помощью первого соединительного элемента 18, на фиг. 4 и 6Ь в виде внутренней резьбы на первой части 3 корпуса, и в виде соответствующего второго соединительного элемента 19, в данном случае наружной резьбы, на второй части 4 корпуса. Первая часть 3 корпуса и вторая часть 4 корпуса имеют свободную от кромок, цилиндрическую поверхность. Это требует применения для открывания корпуса специального инструмента.
На фиг. 5 показан другой предпочтительный вариант выполнения. Тело 1 корпуса имеет в зоне оконного элемента 5 цилиндрическое поперечное сечение с площадью А поперечного сечения. Не закрытая отбортовкой 11 площадь Аи окна выбрана так, что она составляет 8 0% или больше площади А поперечного сечения. За счет этого обеспечивается угол а раскрыва предпочтительно более 8 0° и компактная конструкция. Сенсорный блок 14 с сенсорным элементом 21 расположен в удаленной от второй стороны б оконного элемента 5 на величину Н плоскости приема.
В варианте выполнения, согласно фиг. 5, сенсорный блок 14 и блок 15 обработки сенсорных сигналов (не изображен) предназначены для обнаружения искр и/или пламени. Для этого сенсорный блок 14 выполнен с возможностью обнаружения электромагнитного излучения в диапазоне от 0,15 мкм до 15 мкм.
Предпочтительно, оконный элемент 5 проницаем,
соответственно, для электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 1 мкм до б микросхем и состоит предпочтительно из сапфира.
На фиг. б (ба-бс) схематично показан третий аспект изобретения, а именно набор взрывозащищенного корпуса. Он содержит в этом варианте выполнения один или несколько взрывозащищенных корпусов с выполненным из двух частей телом 1 корпуса с первой часть 3 корпуса и второй частью 4 корпуса, которые соединены друг с другом реверсивно разъемно с помощью защищенного от прорыва пламени соединения 2 0 (см. фиг. 1 и фиг. ба) . Набор корпуса дополнительно содержит несколько выполненных в виде сменной оптики первых частей 3 корпуса, которые предназначены для этой модульной концепции. На фиг. ба-бс показаны в качестве примера три части За, ЗЬ, Зс корпуса. Первые части За и ЗЬ корпуса имеют конструктивно одинаковый оконный элемент 5 с одинаковыми свойствами пропускания электромагнитного излучения. При загрязнении или износе сменная оптика За может быть заменена на сменную оптику ЗЬ, поскольку защищенное от прорыва пламени соединение 2 0 является реверсивно разъемным. Таким образом, можно быстро и гибко заменять сменную оптику, при сохранении выполнения корпуса в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.
Предпочтительно также части Зс корпуса предусмотрены с выполненными отлично от остальных частей корпуса оконными элементами в качестве сменной оптики. Кроме того, набор взрывозащищенного корпуса содержит предпочтительно несколько вторых частей 4 корпуса, из которых в показанном варианте выполнения изображены лишь части 4а и 4с (см. фиг. ба-бс) . Они предпочтительно имеют различно выполненные относительно других частей 4 корпуса передающие или, соответственно, приемные средства 2, в данном случае предпочтительно 2а (см. фиг. 6Ь) и 2Ь (см. фиг. бс) для электромагнитного излучения. Эти части 4, 4а, 4с корпуса также обеспечивают возможность при необходимости замены с помощью реверсивно разъемного защищенного от прорыва пламени соединения 20 (см. фиг. 1 и фиг. ба) или, соответственно комбинирования в зависимости от задачи измерения, при монтаже с соответствующими первыми частями 3, За, Зс. Части 4, например, 4а и 4с, корпуса предусмотрены в этой модульной концепции в качестве сменных передающих блоков и/или сменных приемных
блоков.
На фиг. ба показан другой предпочтительный вариант выполнения корпуса. На теле 1 корпуса, в частности на второй части 4 тела 1 корпуса, образовано несколько выступов 23. В показанном примере выполнения в целом три выступа 2 3 равномерно распределены по окружности тела 1 корпуса или, соответственно второй части 4 корпуса. Выступы 2 3 предназначены для вхождения в зацепление с соответствующими кулисными направляющими 2 4 штыкового замка. С помощью выступов 2 3 можно эффективно устанавливать корпус без возможности выпадения в предусмотренном для этого гнезде 25, таком как показано на фиг. 7, при этом гнездо 25 имеет кулисные направляющие 24 для выступов 23. В качестве альтернативного решения, несколько выступов в других предпочтительных вариантах выполнения образовано на первой части 3 корпуса. Также состоящее из одной части тело 1 корпуса может иметь соответствующее количество выступов 2 3 на своей окружной поверхности. В одном предпочтительном варианте выполнения гнездо 25 закрепляется на подлежащем защите объекте и ориентируется на подлежащую защите зону так, что после введения тела 1 корпуса в гнездо 2 5 угол а раскрыва охватывает подлежащую защите зону.
Как следует из указанного выше, с помощью данного изобретения предлагается взрывозащищенный корпус для средств передачи и/или приема электромагнитного излучения, а также набор взрывозащищенного корпуса. Простота защищенного от прорыва пламени соединения оконного элемента с корпусом, а также стандартизация первой и второй части корпуса, которые предназначены для гибкого комбинирования и для гибкой и быстрой замены при работах по уходу и техническому обслуживанию, обеспечивают уменьшение стоимости изготовления компонентов и значительное уменьшение затрат на уход и техническое обслуживание, без ухудшения функций защиты корпуса.
Перечень позиций
1 Тело корпуса
2, 2а, 2Ь Передающие и/или приемные средства электромагнитного излучения
3, За, ЗЬ, Зс Первая часть корпуса, предпочтительно
выполненная в виде сменной оптики
4, 4а, 4с Вторая часть корпуса
5 Оконный элемент
6 Вторая сторона оконного элемента (противоположная внутреннему пространству корпуса)
7 Первая сторона оконного элемента (обращенная к внутреннему пространству корпуса)
8 Окружная поверхность, предпочтительно цилиндрическая боковая поверхность оконного элемента 5
9 Щель
10 Внутренняя стенка тела 1 корпуса
11 Отбортовка
11а Металлическая кромка
12 Эластичный уплотнительный элемент
13 Седло
14 Сенсорный блок
15 Блок обработки сенсорных сигналов
18 Первый соединительный элемент
19 Второй соединительный элемент
2 0 Защищенное от прорыва пламени соединение первой части (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса со второй частью (4, 4а, 4с) корпуса
21 Сенсорный элемент и/или сенсорная решетка
22 Эластичное адгезионное средство 2 3 Выступы на теле корпуса
А Площадь поперечного сечения тела 1 корпуса в зоне оконного элемента 5
Аи Свободная непокрытая поверхность оконного элемента 5 L Продольная ось
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Взрывозащищенный корпус для средств (2, 2а, 2Ь) передачи и/или приема электромагнитного излучения, содержащий
тело (1) корпуса, которое предназначено для размещения таких средств (2, 2а, 2Ь) передачи и/или приема, и
- оконный элемент (5) с первой, обращенной внутрь корпуса стороной (7) и второй лежащей противоположно внутреннему пространству корпуса стороной (б), при этом оконный элемент (5) является проницаемым для электромагнитного излучения,
отличающийся тем, что тело (1) корпуса на второй стороне (б) оконного элемента (5) имеет отбортовку (11), которая отдавливает оконный элемент (5) в направлении образованного внутри корпуса седла (13), так что корпус выполнен в виде прочного корпуса и/или пыленепроницаемого корпуса.
2. Корпус по п. 1, в котором между седлом (13) и первой стороной (7) оконного элемента (5) и/или между отбортовкой (11) и второй стороной (б) оконного элемента расположен эластичный уплотнительный элемент (12),
при этом с помощью отбортовки (11) тело (1) корпуса, оконный элемент (5) и уплотнительные элементы (12) удерживаются с прилеганием друг к другу непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и/или воздуха.
3. Корпус в соответствии с ограничительной частью п. 1 или по п. 1, в котором оконный элемент (5) имеет окружную поверхность (8), которая проходит от первой стороны (7) ко второй стороне (б), и с помощью эластичного адгезионного средства (22) закреплена на корпусе, при этом
эластичное адгезионное средство (22) расположено между первой стороной (7) оконного элемента (5) и образованным внутри тела (1) корпуса седлом (13), и между окружной поверхностью (8) и внутренней стенкой (10) тела (1) корпуса, и
оконный элемент (5) и эластичное адгезионное средство (22) закрывают корпус непроницаемо для пыли, а также предпочтительно непроницаемо для воды и/или воздуха.
4. Корпус по любому из п.п. 1-3, в котором тело (1) корпуса имеет внутреннюю стенку (10) в зоне оконного элемента (5), и
4.
между оконным элементом (5) и внутренней стенкой (10) образована щель (9), защищенная от прорыва пламени.
5. Корпус по любому из п.п. 1-4, в котором оконный элемент (5) имеет цилиндрическую окружную поверхность (8), и тело (1) корпуса имеет соответственно выполненную выемку для размещения оконного элемента (5).
6. Корпус по любому из п.п. 1-5, в котором тело (1) корпуса имеет первую часть (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса и вторую часть (4, 4а, 4с) корпуса, при этом первая часть (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса содержит оконный элемент (5), и вторая часть (4, 4а, 4с) корпуса предназначена для размещения передающих или, соответственно, приемных средств (2).
7. Корпус по п. б, в котором первая часть (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса соединена с помощью защищенного от прорыва пламени соединения (20) с возможностью реверсивного разъема со второй частью (4, 4а, 4с) корпуса.
8. Корпус по п. 7, в котором защищенное от прорыва пламени соединение (20) имеет первый соединительный элемент (18), предпочтительно внутреннюю или наружную резьбу, на первой части (3,За,ЗЬ,Зс) корпуса и соответствующий второй соединительный элемент (19), предпочтительно наружную или внутреннюю резьбу, на второй части (4,4а,4с) корпуса.
9. Корпус по любому из п.п. 6-8, в котором первая часть (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса и вторая часть (4, 4а, 4с) корпуса имеют свободную от кромок, предпочтительно цилиндрическую наружную поверхность.
10. Корпус по любому из п.п. 1-9, в котором передающие или, соответственно, приемные средства (2, 2а, 2Ь) для электромагнитного излучения содержат сенсорный блок (14) и блок (15) обработки сенсорных сигналов.
11. Корпус по п. 10, в котором сенсорный блок (14) и блок (15) обработки сенсорных сигналов предназначены для обнаружения электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,15 мкм до 15 мкм.
12. Корпус по любому из п.п. 1-11, в котором тело первой части (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса и/или второй части (4, 4а, 4с)
10.
корпуса состоит из одного из следующих материалов: металл, предпочтительно нержавеющая сталь, керамика, пластмасса, армированная волокном пластмасса, предпочтительно CFK или GFK, или из комбинации нескольких этих материалов.
13. Корпус по любому из п.п. 1-12, в котором оконный элемент (5) является проницаемым для электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,15 мкм до 15 мкм или в диапазоне от 1 мкм до б мкм, и выполнен из сапфира, пластмассы, боросиликатного стекла, в частности боросиликатного кронгласа с коэффициентом преломления 7, окрашенного стекла, кремния или кварцевого стекла, или комбинации из нескольких этих материалов.
14. Корпус по любому из п.п. 1-13, в котором тело (1) корпуса в зоне оконного элемента (5) имеет цилиндрическое поперечное сечение с площадью (А) поперечного сечения, и не закрытая отбортовкой (11) оконного элемента (5) площадь (А0) окна составляет 8 0% или больше площади (А) поперечного сечения.
15. Набор взрывозащищенного корпуса, содержащий:
- взрывозащищенный корпус по любому из п.п. 6-14,
- одну или несколько других первых частей (3, За, ЗЬ, Зс) корпуса, которые служат в качестве сменной оптики и предпочтительно имеют различно выполненные оконные элементы, и/или
одну или несколько других вторых частей (4, 4а, 4с) корпуса, которые имеют предпочтительно различно выполненные передающие или, соответственно, приемные средства (2, 2а, 2Ь) для электромагнитного излучения, и служат в качестве сменных передающих блоков и/или сменных приемных блоков.
16. Способ изготовления взрывозащищенного корпуса или части корпуса для средств (2, 2а, 2Ь) передачи и/или приема электромагнитного излучения, содержащий следующие стадии:
- изготовление или обеспечение тела (1) корпуса, которое имеет продольную ось (L) , внутреннее пространство корпуса для размещения таких передающих и/или приемных средств (2, 2а, 2Ь), выполненное внутри тела (1) корпуса седло (13) для оконного элемента (5), и выступающую в направлении продольной оси тела (1) корпуса металлическую кромку, в частности, выполненную в
-
виде фаски или кольцевого выступа,
- изготовление или обеспечение оконного элемента (5),
- вставление оконного элемента (5) внутрь тела (1) корпуса на стороне седла (13), и
отбортовку металлической кромки так, что отбортованная кромка прижимает оконный элемент к седлу (13).
17. Способ по п. 16, в котором перед вставлением оконного элемента (5) внутрь тела (1) корпуса устанавливают предпочтительно эластичный уплотнительный элемент (12) на стороне седла (13), и при этом уплотнительный элемент (12) с помощью отбортовки приводят в прилегание к седлу (13), с одной стороны, и к оконному элементу (5), с другой стороны.
По доверенности
ФИГ. 1
ФИГ. 7
(19)
(19)
(19)
1/7
1/7
2/7
2/7
5/7
5/7
6/7
6/7
7/7
7/7