DE102009049391A1

DE102009049391A1 - Arrangement for pressure-tight feeding of electrical conductors between receiver and electronics housing of e.g. sensor of process technical system to detect process variables, has threaded shaft with longitudinal channel closed by cap

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Publication number: DE102009049391A1
Application number: DE102009049391A
Authority: DE
Inventors: Morten Kjaer Hansen; Gert Joergensen; Joergen Krusborg; John Nyrup
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-15
Also published as: DE102009049391B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen (15, 16) durch eine Öffnung (11) zwischen zwei dicht voneinander getrennten Räumen, insbesondere zwischen einem Aufnehmergehäuse und einem Elektronikgehäuse eines Messumformers zur Prozessinstrumentierung. In die Öffnung (11) ist eine Dichtung eingesetzt, die zwei steife Platten (12, 14) aufweist, zwischen denen ein flexibler Dichtungswerkstoff (13) angeordnet ist. Die erste Platte (12) ist in ihrer Mitte mit einem senkrecht durch den Dichtungswerkstoff (13) und die zweite Platte (14) tretenden Gewindeschaft (17) versehen, auf welchen eine Mutter (18) aufgeschraubt und angezogen ist. Der Gewindeschaft (17) besitzt im Inneren einen Längskanal (19), der mit einer abnehmbaren Kappe (20) verschließbar ist. In vorteilhafter Weise wird dadurch die Durchführung einer Druckprüfung eines Raumes, insbesondere des Aufnehmergehäuses des Messumformers, ermöglicht, ohne aufwendige Montagearbeiten zur Entnahme und zum erneuten Einsetzen der Dichtung durchführen zu müssen. Es genügt nämlich bereits das vergleichsweise einfache Abnehmen und Wiederaufsetzen der Kappe (20).The invention relates to an arrangement for the pressure-tight passage of electrical lines (15, 16) through an opening (11) between two closely spaced spaces, in particular between a transducer housing and an electronics housing of a transmitter for process instrumentation. In the opening (11), a seal is inserted, the two rigid plates (12, 14), between which a flexible sealing material (13) is arranged. The first plate (12) is provided at its center with a threaded shaft (17) passing vertically through the sealing material (13) and the second plate (14), to which a nut (18) is screwed and tightened. The threaded shaft (17) has inside a longitudinal channel (19) which is closable with a removable cap (20). Advantageously, this makes it possible to carry out a pressure test of a room, in particular of the transducer housing of the transmitter, without having to carry out expensive assembly work to remove and reinsert the seal. In fact, the comparatively simple removal and replacement of the cap (20) is sufficient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen durch eine Öffnung zwischen zwei druckdicht voneinander getrennten Räumen, insbesondere zwischen einem Aufnehmergehäuse und einem Elektronikgehäuse eines Messumformers zur Prozessinstrumentierung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Feldgerät mit einer derartigen Anordnung.The invention relates to an arrangement for pressure-tight passage of electrical lines through an opening between two pressure-tightly separated spaces, in particular between a transducer housing and an electronics housing of a transmitter for process instrumentation, according to the preamble of claim 1 and a field device with such an arrangement.

In prozesstechnischen Anlagen werden zur Steuerung von Prozessen vielfältige Feldgeräte für die Prozessinstrumentierung eingesetzt. Beispielsweise dienen Messumformer, die auch als Sensoren bezeichnet werden, zur Erfassung von Prozessvariablen, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Durchflussmenge, Füllstand oder Dichte eines Mediums. Durch Stellglieder, die häufig als Aktuatoren bezeichnet werden, kann der Prozessablauf in Abhängigkeit von erfassten Prozessvariablen entsprechend einer vorgegebenen Strategie beeinflusst werden. Als Beispiele für Stellglieder seien ein Regelventil, eine Heizung oder eine Pumpe genannt.In process engineering plants, a variety of field devices are used for process instrumentation to control processes. For example, transducers, also referred to as sensors, are used to acquire process variables such as temperature, pressure, flow rate, level or density of a medium. Actuators, which are often referred to as actuators, can influence the process flow in accordance with detected process variables according to a predetermined strategy. As examples of actuators may be mentioned a control valve, a heater or a pump.

Beispielsweise aus der DE 103 55 784 A1 ist bekannt, dass derartige Feldgeräte gegen den Prozess und gegen eine entfernte Kontrollstelle sicher und zuverlässig abgekapselt werden müssen. Besonders wichtig ist diese Abdichtung bzw. Abkapselung, wenn sich in einem Behälter, an welchem das Feldgerät angebracht ist, eine aggressive oder explosive Atmosphäre befindet. Dringt zum Beispiel eine explosive Gasmischung in das Gehäuse des Feldgeräts ein, so besteht durch den unmittelbaren Kontakt mit den elektronischen Komponenten des Feldgeräts eine akute Explosionsgefahr. Üblicherweise sind Feldgeräte über Verbindungsleitungen mit einer entfernten Kontroll- oder Leitstelle verbunden. Ist das Feldgerät nicht gekapselt, so kann nicht ausgeschlossen werden, dass das explosive, aggressive oder giftige Gasgemisch über die Leitungen in die entfernte Leitstelle gelangt und dort Schaden anrichtet.For example, from the DE 103 55 784 A1 It is known that such field devices must be safely and reliably sealed against the process and against a remote control point. This sealing or encapsulation is particularly important if an aggressive or explosive atmosphere is present in a container to which the field device is attached. If, for example, an explosive gas mixture penetrates into the housing of the field device, there is an acute risk of explosion due to the direct contact with the electronic components of the field device. Usually field devices are connected via connecting lines with a remote control or control center. If the field device is not encapsulated, then it can not be ruled out that the explosive, aggressive or toxic gas mixture passes through the lines into the remote control center and causes damage there.

Aus der DE 297 16 576 U1 ist bereits eine Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen durch eine Gehäusewand bekannt, die beispielsweise für einen Einsatz bei Feldgeräten der Prozessinstrumentierung geeignet ist. Ein Messfühler oder Aufnehmer, der zur Umwandlung einer physikalischen oder chemischen Größe, beispielsweise Temperatur, Druck oder Durchfluss, in ein meist elektrisches Signal dient, ist im Hinblick auf die Messgenauigkeit möglichst nahe am oder im Prozess anzuordnen. Um die elektrischen Signale der druckdicht gekapselten Elektronik eines Messumformers zuführen zu können, ist eine druckdichte Durchführung der elektrischen Leitungen vom Aufnehmergehäuse in das Elektronikgehäuse erforderlich. Bei der bekannten Anordnung sind die elektrischen Leiter, die auch ähnlich Koaxialleitungen ausgebildete Leiter umfassen können, in eine Stahlschraube mit hohlzylinderförmigem Schaft eingegossen. Die Stahlschraube kann in einfacher Weise in eine dazu korrespondierende Gewindebohrung der Wand eingesetzt werden. Nachteilig bei der bekannten Ausführung einer Durchführung elektrischer Leitungen durch eine Wand ist, dass eine Druckprüfung eines Gehäuses erst nach einem vergleichsweise aufwendigen Entfernen der Anordnung aus der Gehäusewand möglich ist. Wird dabei nicht sehr sorgfältig gearbeitet, so besteht zudem die Gefahr, dass die elektrischen Leitungen beschädigt werden.From the DE 297 16 576 U1 An arrangement for the pressure-tight passage of electrical lines through a housing wall is already known, which is suitable, for example, for use in field devices of process instrumentation. A sensor or transducer, which serves to convert a physical or chemical quantity, for example temperature, pressure or flow, into a mostly electrical signal, is to be arranged as close as possible to or in the process with regard to the measurement accuracy. To be able to supply the electrical signals of the pressure-tight encapsulated electronics of a transmitter, a pressure-tight implementation of the electrical leads from the transducer housing in the electronics housing is required. In the known arrangement, the electrical conductors, which may also comprise conductors which are similar to coaxial conductors, are cast into a steel screw with a hollow cylindrical shaft. The steel screw can be easily inserted into a corresponding threaded hole in the wall. A disadvantage of the known embodiment of a passage of electrical lines through a wall is that a pressure test of a housing is possible only after a comparatively complicated removal of the assembly from the housing wall. If you do not work very carefully, there is a risk that the electrical wiring will be damaged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen zu schaffen, die es ermöglicht, ohne aufwendige Montagearbeiten eine Druckprüfung eines Raumes, insbesondere eines Aufnehmergehäuses eines Messumformers, an welchem die Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen angebracht ist, durchzuführen.The invention has for its object to provide an arrangement for pressure-tight implementation of electrical cables, which makes it possible to carry out a pressure test of a room, in particular a transducer housing of a transmitter to which the arrangement for pressure-tight passage of electrical cables is attached, without complex assembly work.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die neue Anordnung der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und in Anspruch 7 ein Feldgerät zur Prozessinstrumentierung mit einer derartigen Anordnung beschrieben.To solve this problem, the new arrangement of the type mentioned in the characterizing part of claim 1 features. In the dependent claims advantageous developments of the invention and in claim 7, a field device for process instrumentation are described with such an arrangement.

Zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen ist somit eine Dichtung in eine Öffnung, welche die beiden druckdicht voneinander getrennten Räume miteinander verbindet, eingesetzt, die aus zwei steifen Platten, zum Beispiel Metallscheiben, und einem zwischen den beiden Platten angeordneten flexiblen Dichtungswerkstoff, beispielsweise Gummi, besteht. Die beiden Platten und der flexible Dichtungswerkstoff, der als Formteil vorgefertigt sein kann, sind mit Ausnehmungen für die elektrischen Leitungen versehen. Durch diese Ausnehmungen sind die elektrischen Leitungen hindurchgeführt. Die erste Platte trägt in ihrer Mitte einen senkrecht durch den Dichtungswerkstoff und durch die zweite Platte tretenden Gewindeschaft, auf welchen eine Mutter aufgeschraubt und angezogen ist. Durch das Zusammendrücken des Dichtungswerkstoffs entsteht eine Querpressung, welche diesen gegen die Innenwand der Öffnung andrückt und zudem die elektrischen Leitungen in der Dichtung fixiert. Im Inneren des Gewindeschafts befindet sich ein durchgehender Längskanal, der im Normalfall durch eine abnehmbare Kappe druckdicht verschlossen ist. Soll eine Druckprüfung eines Raumes, an welchem die Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen angebracht ist, vorgenommen werden, so kann in einfacher Weise die Kappe von dem Gewindeschaft abgenommen und ein geeignetes Prüfgerät an diesen angeschlossen werden. Bereits die Entnahme der Kappe gibt somit durch den Längskanal den Zugang zum Gehäuseinnenraum frei und es kann in vorteilhafter Weise darauf verzichtet werden, die Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen vollständig zu demontieren. Dadurch werden ein unnötiger Verschleiß der Dichtung und eine Beschädigung der elektrischen Leitungen zuverlässig vermieden. Weiterhin hat die neue Anordnung zur Durchführung elektrischer Leitungen den Vorteil, dass sie bei der Montage in der Öffnung fixiert werden kann, ohne sie gegenüber der Öffnung der Wand zu verdrehen. Nach Einsetzen der Anordnung muss zur Fixierung vielmehr lediglich die Mutter auf dem Gewindeschaft angezogen werden. Es wird daher eine für die elektrischen Leitungen besonders schonende Montage der Anordnung ermöglicht.For pressure-tight implementation of electrical lines is thus a seal in an opening which connects the two pressure-tight separated spaces, used, which consists of two rigid plates, for example, metal discs, and arranged between the two plates flexible sealing material, such as rubber. The two plates and the flexible sealing material, which may be prefabricated as a molded part, are provided with recesses for the electrical lines. Through these recesses, the electrical wires are passed. The first plate carries in its center a vertically passing through the sealing material and through the second plate threaded shaft on which a nut is screwed and tightened. By compressing the sealing material creates a transverse compression, which presses against the inner wall of the opening and also fixes the electrical wires in the seal. Inside the threaded shaft is a continuous longitudinal channel, which is normally sealed pressure-tight by a removable cap. If a pressure test of a room, to which the arrangement for pressure-tight passage of electrical lines is attached, be made, so can easily the cap removed from the threaded shaft and a suitable Tester connected to this. The removal of the cap thus already gives access to the interior of the housing through the longitudinal channel and it can advantageously be dispensed with completely dismantling the arrangement for the pressure-tight passage of electrical lines. As a result, unnecessary wear of the seal and damage to the electrical lines are reliably avoided. Furthermore, the new arrangement for carrying electrical lines has the advantage that it can be fixed during assembly in the opening without twisting it against the opening of the wall. After inserting the arrangement, only the nut has to be tightened on the threaded shank for fixing. It is therefore possible for the electrical lines particularly gentle mounting of the arrangement.

Die Kappe lässt sich zur Durchführung einer Druckprüfung besonders einfach vom Gewindeschaft abnehmen und wieder auf diesen aufsetzen, wenn sie mit einem zum Gewindeschaft korrespondierenden Innengewinde versehen ist. In diesem Fall wird zudem ein besonders dichtes und festes Verschließen des im Inneren des Gewindeschafts befindlichen Längskanals ermöglicht.The cap can be particularly easily removed from the threaded shaft and put back on this, if it is provided with an internal thread corresponding to the threaded shaft to perform a pressure test. In this case, a particularly tight and tight closing of the longitudinal channel located inside the threaded shaft is also made possible.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist eine elektrische Leitung durch den Längskanal und durch eine in der Kappe dafür vorgesehene Ausnehmung hindurchgeführt. Damit kann eine andernfalls vorzusehende weitere Ausnehmung für die elektrische Leitung in den beiden Platten und dem flexiblen Dichtungswerkstoff entfallen oder, falls eine Leitung im nachhinein ergänzt werden muss, kann diese durch den Längskanal geführt werden und es müssen keine Änderungen an den übrigen Teilen der Dichtung vorgenommen werden. Die durch den Längskanal geführte Leitung ist in einfacher Weise abzudichten, indem eine Hülse aus ebenfalls flexiblem Dichtungswerkstoff, zum Beispiel Gummi, vorgesehen wird, die zwischen dem Ende des Gewindeschafts und der Kappe angeordnet werden kann. Bei Anziehen der Kappe wird dann die Hülse zusammengepresst, so dass die Hülse den Zwischenraum zwischen der elektrischen Leitung, der Kappe und dem Gewindeschaft zuverlässig abdichtet.In a particularly advantageous embodiment, an electrical line is passed through the longitudinal channel and through a recess provided in the cap. This can be omitted otherwise provided for further electrical cut in the two plates and the flexible sealing material or, if a line must be supplemented in retrospect, this can be performed by the longitudinal channel and there must be no changes to the other parts of the seal become. The conduit routed through the longitudinal channel is easily sealed by providing a sleeve of also flexible sealing material, for example rubber, which can be placed between the end of the threaded shaft and the cap. When tightening the cap, the sleeve is then compressed, so that the sleeve seals the gap between the electrical line, the cap and the threaded shaft reliable.

Ein besonders stabiler Sitz der Dichtung in der Öffnung wird erreicht, wenn die Öffnung rohrförmig ausgebildet ist. Bei einem runden Öffnungsquerschnitt ist dazu vorzugsweise die axiale Länge der rohrförmigen Öffnung größer als der Öffnungsdurchmesser.A particularly stable seat of the seal in the opening is achieved when the opening is tubular. In the case of a circular opening cross-section, the axial length of the tubular opening is preferably greater than the opening diameter for this purpose.

In vorteilhafter Weise kann die Druckfestigkeit der Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen weiter verbessert werden, indem die Öffnung an ihrer Innenwand mit einer umlaufenden Nut versehen ist und die Lage der Dichtung in der Öffnung durch einen in der Nut befindlichen Sicherungsring gesichert wird. Ein derartiger Sicherungsring verhindert ein axiales Verschieben der Dichtung innerhalb der rohrförmigen Öffnung.Advantageously, the pressure resistance of the arrangement for pressure-tight passage of electrical lines can be further improved by the opening is provided on its inner wall with a circumferential groove and the position of the seal in the opening is secured by an in-groove retaining ring. Such a locking ring prevents axial displacement of the seal within the tubular opening.

Ergänzend oder alternativ dazu kann die Druckfestigkeit der Anordnung erhöht werden, indem die Dichtung versenkt in der rohrförmigen Öffnung angebracht ist und die Öffnung ober- und/oder unterhalb der Dichtung zumindest teilweise mit einer aushärtbaren Vergussmasse ausgefüllt ist. Durch diese einfach realisierbare Weiterbildung der Erfindung können mit der neuen Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen Richtlinien erfüllt werden, in denen ein Verguss der Leitungen gefordert wird. Durch den zusätzlichen Verguss wird die Dichtheit verbessert und die Stabilität erhöht. In vorteilhafter Weise ist somit eine Anordnung zur Durchführung elektrischer Leitungen geschaffen, die je nach Anforderungen mit oder ohne Verguss ausgeführt sein kann.Additionally or alternatively, the pressure resistance of the assembly can be increased by the seal is sunk in the tubular opening and the opening above and / or below the seal is at least partially filled with a curable potting compound. By means of this easily realizable development of the invention, guidelines can be met with the new arrangement for the pressure-tight passage of electrical lines, in which a casting of the lines is required. The additional encapsulation improves the tightness and increases the stability. Advantageously, an arrangement for carrying electrical lines is thus created, which can be designed depending on the requirements with or without encapsulation.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Anordnung zur Durchführung elektrischer Leitungen bei Feldgeräten zur Prozessinstrumentierung einsetzbar, da diese für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gewisse Anforderungen erfüllen müssen, zu deren Nachweis eine Druckprüfung erforderlich ist. Derartige Anforderungen sind beispielsweise in der FM (Factory Mutual) oder CSA (Canadian Standards Association), Class I, Div. 1 oder der ATEX-Produktrichtlinie genannt.In a particularly advantageous manner, the arrangement for carrying electrical lines in field instrumentation for process instrumentation can be used, since these must meet certain requirements for use in potentially explosive atmospheres, for their detection, a pressure test is required. Such requirements are for example in the FM (Factory Mutual) or CSA (Canadian Standards Association), Class I, Div. 1 or the ATEX product directive.

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.With reference to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and refinements and advantages are explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 ein Blockschaltbild eines Messumformers, 1 a block diagram of a transmitter,

2 in Explosionsdarstellung eine Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen und 2 an exploded view of an arrangement for pressure-tight passage of electrical cables and

3 eine Anordnung im montierten Zustand. 3 an arrangement in the assembled state.

Ein Messumformer besteht gemäß 1 im Wesentlichen aus einem oder mehreren Messfühlern oder Aufnehmern 1 und einer Elektronik 2, die über elektrische Leitungen 3 miteinander verbunden sind. Die Elektronik 2 ist in einem druckdicht gekapselten Gehäuse 6 untergebracht. Sie kann grob in die Funktionselemente Stromversorgung, Signalverstärker und Prozessor mit einem Signalverarbeitungsprogramm unterteilt werden. Über Leitungen 4 wird die Elektronik 2 mit Hilfsenergie versorgt. Die Übertragung der Messwerte zu einem in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten, übergeordneten Leichtrechner erfolgt ebenfalls über die Leitungen 4. Der Messfühler 1 befindet sich nahe beim Prozess, so dass eine physikalische oder chemische Prozessgröße 5 auf diesen einwirkt und eine vorzugsweise elektrische Eigenschaft des Messfühlers 1 verändert. Diese Änderung wird über die elektrischen Leitungen 3 als elektrisches Messsignal an die Elektronik 2 übertragen und von dieser ausgewertet. Somit sind in dem Messumformer die elektrischen Leitungen 3 und 4 druckdicht durch Wände 7 bzw. 8 des Gehäuses 6 zu führen, welche den Gehäuseinnenraum vom Innenraum des Aufnehmers 1 und von der Umgebung druckdicht trennen.A transmitter exists according to 1 essentially one or more sensors or transducers 1 and electronics 2 that have electrical wiring 3 connected to each other. The Electronic 2 is in a pressure-tight encapsulated housing 6 accommodated. It can be roughly divided into the functional elements power supply, signal amplifier and processor with a signal processing program. Via cables 4 will the electronics 2 supplied with power. The Transmission of the measured values to a superordinate lightweight computer, not shown in the drawing for the sake of clarity, likewise takes place via the lines 4 , The sensor 1 is close to the process, allowing a physical or chemical process variable 5 acting on this and a preferably electrical property of the probe 1 changed. This change is made via the electrical wires 3 as an electrical measurement signal to the electronics 2 transmitted and evaluated by this. Thus, in the transmitter, the electrical wires 3 and 4 pressure tight through walls 7 respectively. 8th of the housing 6 to guide which the interior of the housing from the interior of the transducer 1 and pressure-tightly separate from the environment.

Anhand der 2 und 3 wird im Folgenden der Aufbau einer Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen näher erläutert. In den beiden 2 und 3 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Based on 2 and 3 the structure of an arrangement for pressure-tight implementation of electrical lines will be explained in more detail below. In both 2 and 3 the same parts are provided with the same reference numerals.

Ein Rohr 10 dient zur mechanischen Verbindung eines in den 2 und 3 nicht dargestellten Gehäuses für einen Aufnehmer mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gehäuse der Elektronik eines Messumformers. Eine Öffnung 11 befindet sich somit zwischen den beiden Räumen der Gehäuse, die druckdicht voneinander zu trennen sind. Zur Herstellung einer druckdichten Durchführung von Leitungen wird zunächst eine zu der Innenwand der Öffnung 11 korrespondierende Dichtung vorgefertigt. Diese umfasst eine erste Platte 12, einen flexiblen Dichtungswerkstoff 13 und eine zweite Platte 14. Die erste Platte 12 und die zweite Platte 14 bestehen vorzugsweise aus verzinktem Eisen oder Stahl. Als flexibler Dichtungswerkstoff kann beispielsweise ein vorgefertigtes Formteil aus Gummi auf Silikonbasis eingesetzt werden. In die beiden Platten 12 und 14 sowie in den Dichtungswerkstoff 13 werden geeignete Öffnungen für elektrische Leitungen 15 und 16 eingebracht. Beispielsweise durch zwei Punktschweißungen wird auf der ersten Platte 12 ein Gewindeschaft 17 befestigt, der zumindest bis über die zweite Platte 14 hinausragt. Nachdem die erste Platte 12, der flexible Dichtungswerkstoff 13 und die zweite Platte 14 sandwichartig aufeinander gestapelt sind, wird auf das Ende des Gewindeschafts 17 eine Mutter 18 aufgedreht. Die Leitungen 15 und 16 werden in die für sie vorgesehenen Ausnehmungen der Dichtung eingesetzt, die Dichtung in die Öffnung 11 eingefügt und die Mutter 18 derart angezogen, dass die Dichtung durch die Querpressung des Dichtungswerkstoffs 13 in der Öffnung 11 und die elektrischen Leitungen 15 und 16 in den dafür vorgesehenen Ausnehmungen der Dichtung fixiert sind. Bereits nun ist eine Stabilität erreicht, die in vielen Fällen den vorgegebenen Anforderungen an die Druckfestigkeit genügt. Zur Durchführung einer exemplarspezifischen Drückprüfung mit beispielsweise einem Druck von 16 bar, welcher dem 1,6 fachen des vorgegebenen Explosionsdruckes entspricht, kann nun ein geeignetes Prüfgerät mit dem Gewindeschaft 17 verbunden werden. Durch einen Längskanal 19, der sich im Gewindeschaft 17 befindet, wird das Prüfgas dem zu prüfenden Raum zugeführt. Nach erfolgreichem Verlauf der Druckprüfung wird das Prüfgerät wieder entfernt und der Längskanal 19 durch eine Kappe 20, die ein zu dem Gewindeschaft korrespondierendes Innengewinde aufweist, verschlossen. Zur besseren Abdichtung des Längskanals 19 wird zwischen Kappe 20 und Gewindeschaft 17 zuvor eine Dichthülse 21 eingesetzt. Als Material der Dichthülse 21 kann ebenfalls ein Gummi auf Silikonbasis verwendet werden. In einer ersten Variante ist nun die Anordnung zur druckdichten Durchführung elektrischer Leitungen 15 und 16 bereits fertig gestellt.A pipe 10 serves for the mechanical connection of one in the 2 and 3 Not shown housing for a transducer with a housing, also not shown, the electronics of a transmitter. An opening 11 is thus located between the two chambers of the housing, which are to be separated from each other pressure-tight. To produce a pressure-tight passage of lines, a first to the inner wall of the opening 11 prefabricated corresponding seal. This includes a first plate 12 , a flexible sealing material 13 and a second plate 14 , The first plate 12 and the second plate 14 are preferably made of galvanized iron or steel. As a flexible sealing material, for example, a prefabricated molded part made of silicone-based rubber can be used. In the two plates 12 and 14 as well as in the sealing material 13 be suitable openings for electrical wiring 15 and 16 brought in. For example, by two spot welds will be on the first plate 12 a threaded shaft 17 attached, at least until over the second plate 14 protrudes. After the first plate 12 , the flexible sealing material 13 and the second plate 14 sandwiched on top of each other, is placed on the end of the threaded shaft 17 A mother 18 psyched. The wires 15 and 16 are inserted into the provided for them recesses of the seal, the seal in the opening 11 inserted and the mother 18 tightened so that the seal by the transverse compression of the sealing material 13 in the opening 11 and the electrical wires 15 and 16 are fixed in the recesses provided for the seal. Already now a stability is achieved, which in many cases meets the specified requirements for compressive strength. To carry out a specimen-specific pressure test with, for example, a pressure of 16 bar, which corresponds to 1.6 times the predetermined explosion pressure, a suitable testing device with the threaded shaft can now be used 17 get connected. Through a longitudinal channel 19 that is in the threaded shaft 17 is located, the test gas is supplied to the space to be tested. After successful completion of the pressure test, the tester is removed again and the longitudinal channel 19 through a cap 20 having an internal thread corresponding to the threaded shaft, closed. For better sealing of the longitudinal channel 19 is between cap 20 and threaded shaft 17 previously a sealing sleeve 21 used. As material of the sealing sleeve 21 Also, a silicone-based rubber can be used. In a first variant is now the arrangement for pressure-tight implementation of electrical cables 15 and 16 already finished.

In einer zweiten Variante, die in den Figuren nicht dargestellt ist, kann die Kappe mit einer Öffnung in ihrer Oberseite versehen sein, welche fluchtend zum Längskanal 19 angebracht ist. Damit ist es möglich, vor Aufsetzen der Kappe eine zusätzliche elektrische Leitung durch den Längskanal 19 und die Dichthülse 21 einzuführen, die nach Aufsetzen und Anziehen der Kappe durch die Dichthülse 21 fixiert und ebenfalls druckdicht durchgeführt ist. Das hat den Vorteil, dass eine nachträgliche Ergänzung einer elektrischen Leitung in der druckdichten Durchführung vorgenommen werden kann.In a second variant, which is not shown in the figures, the cap may be provided with an opening in its top, which is aligned with the longitudinal channel 19 is appropriate. This makes it possible, before fitting the cap an additional electrical line through the longitudinal channel 19 and the sealing sleeve 21 Introduce after putting on and tightening the cap through the sealing sleeve 21 fixed and also performed pressure-tight. This has the advantage that a subsequent addition of an electrical line in the pressure-tight implementation can be made.

Die exemplarspezifische Prüfung erfolgt im Werk vor Auslieferung des Produktes an den Endkunden. Am Einsatzort beim Anwender ist eine erneute Durchführung eines Drucktests nicht mehr erforderlich. Nachdem der Drucktest durchgeführt wurde, kann daher eine in den Längskanal 19 eingeführte elektrische Leitung dauerhaft in diesem verbleiben.The sample-specific test is carried out in the factory before the product is delivered to the end customer. At the place of use by the user it is no longer necessary to carry out a pressure test again. Therefore, after the pressure test has been performed, one can enter the longitudinal channel 19 inserted electrical line permanently remain in this.

In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Variante wird die Dichtung derart in das Rohr 10 eingefügt, dass sie zwischen zwei Nuten 23 und 24 zu liegen kommt. In diese Nuten 23 und 24 können anschließend Sicherungsringe 25 bzw. 26 eingelegt werden, welche die Lage der Dichtung in der Öffnung 11 zusätzlich sichern und somit die Druckfestigkeit der Anordnung verbessern.In another variant, also not shown, the seal is so in the pipe 10 inserted that between two grooves 23 and 24 to come to rest. In these grooves 23 and 24 can then use circlips 25 respectively. 26 be inserted, indicating the position of the seal in the opening 11 additionally secure and thus improve the pressure resistance of the arrangement.

In einer weiteren, anhand 3 verdeutlichten Variante wird die Dichtung bis über die Nut 24 hinaus in die Öffnung 11 eingeschoben. Danach werden wiederum Sicherungsringe 25 und 26 in die umlaufenden Nuten 23 bzw. 24 eingelegt, wie es in 3 gezeigt ist. In den über der Dichtung verbleibenden Freiraum wird eine aushärtbare Vergussmasse 27 eingegossen und ausgehärtet. Dazu können beispielsweise Materialien auf Polyurethan- oder Epoxydharzbasis verwendet werden. Durch die eingelagerten Sicherungsringe 25 und 26 ist der Verguss 27 zusätzlich in seiner Lage im Rohr 10 fixiert. In diesem Fall ist keine Druckprüfung erforderlich, wenn bereits aufgrund des Typs der verwendeten Vergussmasse und der Geometrie des Vergusses den Anforderungen der einschlägigen Richtlinien genügt werden kann. Selbstverständlich ist auch bei dieser Variante eine zusätzliche elektrische Leitung durch den Längskanal 19, eine Öffnung in der Verschlusskappe und den Verguss führbar.In another, based 3 clarified variant, the seal is over the groove 24 out into the opening 11 inserted. Thereafter, in turn, circlips 25 and 26 in the circumferential grooves 23 respectively. 24 inserted as it is in 3 is shown. The space left over the seal becomes a hardenable potting compound 27 poured in and cured. For example, materials based on polyurethane or epoxy resins can be used. Due to the embedded circlips 25 and 26 is the casting 27 additionally in its position in the pipe 10 fixed. In In this case, no pressure test is required if the requirements of the relevant directives can already be satisfied by the type of potting compound used and the geometry of the potting compound. Of course, in this variant, an additional electrical line through the longitudinal channel 19 , an opening in the cap and the casting feasible.

Bei einer weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Variante kann beispielsweise auf den Sicherungsring 25 verzichtet werden, indem der Innenquerschnitt der Öffnung 11 im mittleren Bereich des Vergusses breiter ausgelegt wird als in den beiden Endbereichen des Vergusses. Mit dieser Maßnahme kann ebenfalls zuverlässig ein Verschieben der Anordnung zur Durchführung elektrischer Leitungen bei Druckeinwirkung vermieden werden.In another variant, not shown in the figures, for example, on the retaining ring 25 be omitted by the inner cross section of the opening 11 in the middle area of the encapsulation is designed to be wider than in the two end areas of the encapsulation. With this measure, a displacement of the arrangement for carrying electrical lines under pressure can also be reliably avoided.

An der Vielzahl der beschriebenen Varianten wird ersichtlich, dass mit derselben Dichtung unterschiedliche Ausführungen einer Anordnung zur Durchführung elektrischer Leitungen realisierbar sind und auf verschiedene Weise die jeweiligen Anforderungen für einen Einsatz eines Messumformers in explosionsgefährdeten Bereichen erfüllt werden können. Dies wirkt sich günstig auf Lagerhaltung und Logistik aus, da eine geringere Anzahl von Teilen bevorratet werden muss.It can be seen from the large number of variants described that different embodiments of an arrangement for conducting electrical lines can be realized with the same seal and the respective requirements for use of a measuring transducer in potentially explosive areas can be met in various ways. This has a favorable effect on warehousing and logistics, since a smaller number of parts must be stocked.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10355784 A1 [0003]
DE 29716576 U1 [0004]

Claims

Arrangement for the pressure-tight passage of electrical lines ( 15 . 16 ) through an opening ( 11 ) between two pressure-tightly separated spaces, in particular between a transducer housing and an electronics housing of a transmitter for process instrumentation, characterized in that in the opening ( 11 ) a seal is inserted, which consists of two rigid plates ( 12 . 14 ) and a flexible sealing material arranged between the two plates ( 13 ) that the electrical lines ( 15 . 16 ) through recesses provided in the plates ( 12 . 14 ) and the sealing material ( 13 ) are passed through, that the first plate ( 12 ) in its center with a vertically through the sealing material ( 13 ) and the second plate ( 14 ) passing threaded shaft ( 17 ) on which a mother ( 18 ) and so against the second plate ( 14 ) is tightened, that the seal due to the transverse compression of the sealing material ( 13 ) in the opening ( 11 ) and the electrical lines ( 15 . 16 ) are fixed in the seal, and that the threaded shaft ( 17 ) inside a longitudinal channel ( 19 ), which by a removable cap ( 20 ) is closed.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the cap ( 20 ) with a threaded shaft ( 17 ) is provided corresponding internal thread.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that an electrical line through the longitudinal channel ( 19 ) and passed through a recess provided in the cap for this purpose.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 11 ) is tubular.

Arrangement according to claim 4, characterized in that the opening ( 11 ) on its inner wall with at least one circumferential groove ( 23 . 24 ) and that the position of the seal in the opening ( 11 ) through one in the groove ( 23 . 24 ) retaining ring ( 25 . 26 ) is secured.

Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the seal sunk in the tubular opening ( 11 ) and that the opening ( 11 ) above and / or below the seal at least partially with a curable potting compound ( 27 ) is filled out.

Field instrument for process instrumentation with an arrangement according to one of the preceding claims.