DE3012743A1

DE3012743A1 - High integrity sealed electronics enclosure for mining environment - uses two cases one inside the other with electronic circuits set in resin in inner case

Info

Publication number: DE3012743A1
Application number: DE19803012743
Authority: DE
Inventors: Dieter 1000 Berlin Hidde
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1981-10-08
Also published as: BE888127A; YU80481A; DE3012743C2

Abstract

A robust mechanical protection in a mining environment is provided in the form of a rectangular box with open ends accepting a rectangular open top box which slides inside the first box. A printed circuit board contains control and signalling circuits with status indicator light emitting diodes and provides connection to input and output connectors. The printed circuit board is mounted inside the second box and connectors are fixed to this box to receive incoming cables. The outer case has holes drilled to allow status indicators to be seen and an end plate with gland and nut is inserted across the outer case end to allow passage of the exit cable. The circuit board is set in resin in the inner box which is then pushed into the outer case and fastened.

Description

Gerät der Schutzart "EiRensicherheit"Device of protection type "EiRensicherheit"

Die Erfindung betrifft ein Gerät der Schutzart nEigensicherheit" mit folgenden Merkmalen: a) ein Gehäuse; b) an einer Seite des Gehäuses ist wenigstens eine Steckdose für den Anschluß eigensicherer Leitungen angeordnet; c) an der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Auslaßstelle nichteigensicherer Leitungen; d) in dem Gehäuse ist eine Leiterplatte mit Bauelementen zur Umsetzung eigensicherer in nichteigensichere Energie und/oder umgekehrt angeordnet; e) die Leiterplatte ist in eine Vergußmasse eingebettet; f) an der Außenseite des Gehäuses sind Anzeigeorgane zur Kenntlichmachung des Betriebszustandes des Gerätes sichtbar.The invention relates to a device of the "intrinsic safety" type of protection the following features: a) a housing; b) on one side of the housing is at least a socket for the connection of intrinsically safe lines arranged; c) on the opposite On the side there is an outlet point for non-intrinsically safe lines; d) in the housing is a circuit board with components for converting intrinsically safe to non-intrinsically safe Energy and / or arranged in reverse; e) the circuit board is in a potting compound embedded; f) there are indicators on the outside of the housing for identification the operating status of the device is visible.

Ein Gerät dieser Art ist beispielsweise durch die DE-OS 26 52 757 bekannt geworden. Hierbei handelt es sich um ein Koppelgerät, wie es im Bergbau unter Tage z. B. in Verbindung mit Motorsteuergeräten zur Umwandlung eigensicherer Signal in nichteigensichere Signale und umgekehrt verwendet wird. Das Gehäuse des bekannten eigensicheren Gerätes besitzt eine zylindrische Form und ist aus einem Stahlrohr hergestellt. In dem gleichfalls zylindrischen Innenraum des Gehäuses ist die Leiterplatte in eine Vergußmasse eingebettet.A device of this type is described, for example, in DE-OS 26 52 757 known. This is a coupling device, as it is in mining underground z. B. in connection with engine control units to convert intrinsically safe Signal is used in non-intrinsically safe signals and vice versa. The housing of the known intrinsically safe device has a cylindrical shape and is made of one Steel pipe made. In the likewise cylindrical interior of the housing is the circuit board embedded in a potting compound.

Da nach dem Einbetten in die Vergußmasse kein Zugang zu den aut der Leiterp1,tte befinolichen Bauelementen mehr besteht, können SchZaltun ehler nicht mehr beseitigt werden, und fehlerhafte Baualemente können nicht ausgewechselt werden. Deshalb ist es erforderlich, die Leiterplatte mit allen Anschlußleitungen und Bauelementen vor dem Einbau in das Gehäuse und dem Einbringen der Vergußmasse sorgfältig zu prüfen. Dies bereitet bereits wegen der Handhabung der Leiterpiatten Schwierigkeiten.Since after embedding in the potting compound no access to the aut the Leiterp1, tte befinolichen components more exists, can SchZaltun Errors can no longer be eliminated and faulty components cannot be replaced will. It is therefore necessary to have the circuit board with all connecting cables and components prior to installation in the housing and the introduction of the potting compound to examine carefully. This prepares already because of the handling of the printed circuit boards Trouble.

Bei dem Ablegen der zu prüfenden Leiterplatten am Arbeitsplatz können nämlich Bauelemente beschädigt oder Eigenschaften der Schaltung durch Verbiegen von Anschlußdrähten verändert werden. Unter Umständen ist auch eine Prüfung nur unvollständig durchführbar, wenn die zu prüf ende Schaltung beispielsweise Leistungshalbleiter enthält, für deren }:t1h1ung nach dem Einbau und dem Einbetten in die VerguQmasse andere Bedingungen vorliegen als auf der Leiterplatte als vorgefertigtem Einzelteil. Durch die Verwendung einer Prüfvorrichtung, in welche die Leiterplatten einsetzbar sind, lassen sich diese Schwierigkeiten nicht zufriedenstellend beheben.When storing the printed circuit boards to be tested at the workplace you can namely components damaged or properties of the circuit due to bending changed by connecting wires. Under certain circumstances there is only one exam incompletely feasible if the circuit to be tested is, for example, a power semiconductor contains, for their}: t1h1ung after installation and embedding in the sealing compound The conditions are different from those on the printed circuit board as a prefabricated individual part. By using a test device in which the circuit boards can be used these difficulties cannot be solved satisfactorily.

Es entsteht nämlich ein zusätzlicher Zeitaufwand für die Montage und Demontage in der Vorrichtung, während gleichzeitig die Gefahr von Bels+e.2digungen oder Verformungen von Bauelementen oder Ansc'SuBleitungen nicht ausgeschlossen werden kann.Namely, there is an additional expenditure of time for the assembly and Disassembly in the device, while at the same time the risk of Bels + e.2dungen or deformation of components or connection lines cannot be ruled out can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Aufbau des Gerätes anzugeben, der neben einer vorteilhaften Handhabung des fertigen Gerätes und einer einfach durchzuführenden Montage bei der Fertigung insbesondere eine rasche und zuverlässige Prüfung ermöglicht.The invention is based on the object of a mechanical structure of the device, in addition to advantageous handling of the finished device and an assembly that is easy to carry out during manufacture, in particular a quick one and enables reliable testing.

Diese Aufgabe wird bei einen eigensicheren Gerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß g) das Gehäuse quaderförmig ausgebildet und im Ausgangszustand an gegenüberliegenden Seiten offen ist, h) die Leiterplatte in einem an die Abmessungen des Gehäuses angepaßten Rahmen befestigt ist und i) der Rahmen die Leiterplatte mit ihren Schmalseiten umschließt.In the case of an intrinsically safe device, this task is the one mentioned at the beginning Art solved in that g) the housing is cuboid and in the initial state is open on opposite sides, h) the circuit board in one is attached to the dimensions of the housing adapted frame and i) the frame encloses the circuit board with its narrow sides.

Da die Leiterplatte in den Rahmen bereits vor dem Einbau in das Gehäuse eingesetzt wird, kann sie in diesem vormontierten Zustand geprüft werden. Durch eine passend bemessene Höhe des Rahmens, insbesondere derart, daß der Rahmen höner als die einschließlich der Bauelemente größte Höhe der Bauelemente ist, wird ein vollkommener Schutz der auf der Leiterplatte befindlichen Bauelemente bei der Handhabung zu den Prüfvorgängen gewährleistet.Because the circuit board is already in the frame prior to installation in the housing is used, it can be tested in this pre-assembled state. By an appropriately dimensioned height of the frame, in particular such that the frame is higher than the greatest height of the components, including the components, becomes a Complete protection of the components on the circuit board during handling guaranteed for the test procedures.

Zugleich ergibt sich ein sicherer Stand der Anordnung zumindest für die Hauptlagen der Leiterplatte, d. h. mit nach oben weisenden Bauelementen oder Leiterbahnen. Ferner gestattet der Rahmen die Prüfung der Leiterplatte auch bei einer Bestückung mit Leistungshalbleitern, wenn der Rahmen als Kühlkörper benutzt wird.At the same time, the arrangement is safe, at least for the main layers of the circuit board, d. H. with upward-facing components or Conductor tracks. The frame also allows the circuit board to be tested an assembly with power semiconductors, if the frame is used as a heat sink will.

Hierzu kann der Rahmen aus Blech bestehen, und der Kühlung bedürfende Bauelemente können nahe dem Rand der Leiterplatte derart angebracht sein, daß ihre Eiihlflä chen mit dem Rahmen Bärmeleitend verbindbar sind.For this purpose, the frame can be made of sheet metal and require cooling Components can be attached near the edge of the circuit board so that their Eiihlflä chen can be connected to the frame in a bear-conductive manner.

Schließlich ist der Rahmen auch als Halterung der Steckdose für die eigensicheren Leitungsanschlüsse und als Halterung der nichteigensicheren Leitungen verwendbar.Finally, the frame is also used as a holder for the socket outlet for the intrinsically safe line connections and as a holder for non-intrinsically safe lines usable.

Damit unterbleibt bei der Prüfung der Leiterplatte eine mechanische Beanspruchung der Anschlußleitungen mit der Gefahr von Beschädigungen.This means that a mechanical test is not carried out when the circuit board is checked Stress on the connecting cables with the risk of damage.

Das Gehäuse des Gerätes kann aus einem Abschnitt eines Vierkantstahlrohres mit rechteckigem Querschnitt bestehen, wobei eine Seite des Gehäuses durch eine Stirnplatte mit wenigstens einem daran angebrachten, mit einem Gewinde versalenen Befestigungsmittel verschlossen ist. Vierkantstahlrohr ist ein ebenso handelsübliches Erzeugnis wie Rohre mit krcisförmigem Querschnitt. Der Übergang zu einer anderen Gehäuseform bedeutet daher gegenüber der bekannten Bauform eigensicherer Geräte mit zylindrischem Gehäuse keinen Plehraufwand.The housing of the device can consist of a section of square steel tube consist of a rectangular cross-section, one side of the housing by a Front plate with at least one attached to it, with a thread Fastening means is closed. Square steel pipe is also a commercially available one product like tubes with a circular cross-section. The transition to a different housing shape therefore means compared to the known design of intrinsically safe devices with cylindrical Housing no teaching costs.

Als Befestigungsmittel eignet sich insbesondere ein die nicht eigensicheren Leitungen umschließender Gewindestutzen. Mit diesem läßt sich das Gerät an einer Öffnung, z. B. eines Anschlußkastens, befestigen, indem von der Innenseite des Anschlußkastens eine Mutter auf den Gewindestutzen aufgesc>waubt wird. Es empfiehlt sich, in Verbindung mit dem Gewindestutzen noch einen Ansatz, einen Stift o. dgl. als Verdrehschutz vorzusehen.A particularly suitable fastening means is one that is not intrinsically safe Threaded connector enclosing lines. With this the device can be connected to a Opening, e.g. B. a junction box, attach by from the inside of the junction box a nut is screwed onto the threaded connector. It is recommended to use in Connection with the threaded connector still has an approach, a pin or the like. As protection against rotation to be provided.

Ein gesonderter Verdrehschutz ist entbehrlich, wenn als Befestigungsmittel zwei mit gegenseitigem Abstand an der Stirnplatte angebrachte Gewindebolzen vorgesehen sind, zwischen denen eine Leitucgsdurchführung für die nichteigensicheren Leitungen angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei noch der Umstand, daß der Durchmesser der Leitungsdurchfürrung v bhkngig von den Normmaße für Gewindestutzen gewählt und dadurch zusätzlicher Raum für die nichteigensicheren Leitungen bereitgestellt werden kann.A separate anti-twist protection is not necessary if it is used as a fastening means two threaded bolts attached to the end plate at a mutual distance are provided between which there is a cable bushing for the non-intrinsically safe cables is arranged. The fact that the diameter of the Cable feedthrough chosen independently of the standard dimensions for threaded connectors and thereby additional space can be provided for the non-intrinsically safe lines.

Durch die neue Bauform eines eigensicheren Gerätes wird auch die Schwierigkeit behoben, an der Leiterplatte angebrachte Anzeigeelemente, z. B. Leuchtdioden, trotz des Umschließens mit einer Vergußmasse an der Außenseite des Gerätes sichtbar zu machen. Wird nämlich der Rahmen um so viel schmaler als der Innenraum des Gehäuses bemessen, daß seitlich angeordnete Anzeigeelemente durch Querverschieben des Rahmens in dem Gehäuse in Eingriff mit Sichtöffnungen des Gehäuses bzw. mit diesen verschließenden durchscheinenden Körpern zu bringen sind, so kann auf biegsame Verbindungen verzichtet werden, wie sie bei dem eingangs erwähnten bekannten eigensicheren Gerät vorgesehen sind.The new design of an intrinsically safe device also increases the difficulty fixed, display elements attached to the circuit board, e.g. B. LEDs, despite of enclosing with a potting compound on the outside of the device is visible do. Namely, the frame becomes so much narrower than the interior of the housing dimensioned that laterally arranged display elements by moving the frame transversely in the housing in engagement with viewing openings of the housing or with these closing openings translucent bodies are to be brought, so flexible connections can be dispensed with be like they with the known intrinsically safe mentioned at the beginning Device are provided.

Wie bereits erwähnt, besteht nach dem Einbetten der Leiterplatte in eine Vergußmasse keine Möglichkeit mehr zum Austausch von Bauelementen oder zur Behebung von Schaltungsfehlern. Das gleiche Hindernis besteht aber auch gegenüber beabsichtigten Änderungen oder der Hinzufügung weiterer Bauelemente. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann jedoch diese Beschränkung überwunden werden, indem das Gehäuse eine durch einen Deckel verschließbare Öffnung als Zugang zu einer Kammer erhält, in der zu dem eigensicheren Teil des Gerätes gehörende Bauelemente auswechselbar angeordnet sind. Diese Erganzung, durch die das eigensichere Gerät zusätzliche Funktionen erhalten kann, wird durch die Verwendung des Rahmens als Träger der Leiterplatte und das quaderförmige Gehäuse ermöglicht. Diese Merkmale fUhren nämlich zu einer genauen räumlichen Zuordnung eines an der Leiterplatte bzw. dem Rahmen gehaltenen einseitig offenen Kammergehäuses und der an dem umschließenden Gehäuse vorgesehenen verJchließbaren Öffnung.As mentioned before, after embedding the PCB in a potting compound no longer allows for the replacement of components or for Correction of circuit errors. However, the same obstacle also exists in relation to one another intended changes or the addition of additional components. After a Further development of the invention, however, this limitation can be overcome by the housing has an opening that can be closed by a cover as access to a chamber receives, in the interchangeable components belonging to the intrinsically safe part of the device are arranged. This addition, through which the intrinsically safe device provides additional functions can be obtained by using the frame as a support for the circuit board and the cuboid housing allows. These features lead to one precise spatial assignment of a held on the circuit board or the frame Chamber housing open on one side and that provided on the enclosing housing lockable opening.

.Mn der die Steckdose tragenden Seite des Gehäuses des eigensicheren Gerätes kann ein sich wenigstens in der Verlängerung zweier Kanten des Gehäuses erstreckender Schutzkragen lösbar befestigt sein. Dieser Schutzkragen bildet ein gesondertes Teil gegenüber der eingangs erwahnten bekannten Ausführung eines eigensicheren Gerätes, bei dem das rohrförmige Gehäuse an einem Ende die Steckdose schalenartig übergreift. Neben der leichteren Herstellung des Gehäuses gewinnt man durch die Verwendung des Schutzkragens aber auch die Möglichkeit, die Signalleitungen zunächst ohne jede Behinderung einstecken und dann erst den Schutzk.ragen anbringen zu können. Werden andererseits mehrere eigensichere Geräte über- oder nebeneinander angeordnet, was bei der quaderförmigen Gestalt der Gehäuse besonders platzsparend möglich ist, so können nur ein oder zwei Schutzkragen ausreichend sein, den erwünschten Schutz der angeschlossenen Signalleitungen gegen Tropfwasser oder mechanische Beanspruchung zu gewährleisten..Mn the side of the housing of the intrinsically safe Device can be at least in the extension of two edges of the housing extending protective collar be releasably attached. This protective collar forms a separate part compared to the above-mentioned known version of an intrinsically safe Device in which the tubular housing has a shell-like socket at one end overlaps. In addition to the easier manufacture of the housing, one gains from the Use of the protective collar but also the possibility of the signal lines first to be able to plug in without any hindrance and only then to be able to attach the protective collar. If, on the other hand, several intrinsically safe devices are arranged one above the other or next to one another, what about the cuboid Design of the housing particularly space-saving is possible, only one or two protective collars may be sufficient, the desired ones Protection of the connected signal lines against dripping water or mechanical stress to ensure.

Mehrere neben- oder Ubereinander angeordnete eigensichere Geräte können durch wenigstens eine sich über die Seitenflächen der Gehäuse erstreckende Stützschiene verbunden sein. Diese Schienen, zu deren Befestigung unter Umstanden die gleichen Öffnungen oder Gewindebohrungen des Gehäuses benutzt werden können, die auch zur Anbringung des Schutzkragens dienen, bewirken eine verbesserte mechanische Widerstandsfähigkeit, wie sie gegenüber den Beanspruchungen im Bergbau unter Tage erwünscht ist.Several intrinsically safe devices arranged next to or one above the other can by at least one support rail extending over the side surfaces of the housing be connected. These rails, for their attachment, may be the same Openings or threaded holes of the housing can be used, which also for Serve to attach the protective collar, cause an improved mechanical resistance, as it is desired in relation to the stresses in underground mining.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausfuhzrungsbeiscieles sowie zweier Anwendungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the figures Ausfuhzrungsbeiscieles and two application examples explained in more detail.

Die Fig. 1 zeigt ein eigersscheres Gerät nach der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.Fig. 1 shows an Eigersscheres device according to the invention in one perspective view.

In der Fig. 2 sind die einzelnen KomponenXen des eigensicheren Gerätes gleich£;lls perspektivisch gezeigt.The individual components of the intrinsically safe device are shown in FIG equal to £; lls shown in perspective.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausfüurungsform einer Stirnplatte mit Befestigungsmitteln.Fig. 3 shows a further embodiment with an end plate Fasteners.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Anwendungsbeispiele für eigensichere Geräte nach der Erfindung.FIGS. 4 and 5 show application examples for intrinsically safe devices according to the invention.

Das eigensichere Gerät 1 in Fig. 1 besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 2, an dessen einer kurzen Schmalseite 3 zwei Steckdosen 4 zun Anschluf eigensicherer Leitungen 5 mit Steckern 6 angebracht sind. An der gegenUberliegen- den kurzen Schmalseite 7 des Gehäuses 2 befindet sich ein Schraubstutzen 10, mit dem das Gerät 1 an einer Kompaktstation oder an einer schlagwettergeschützten Verteilung angebracht werden kann. Der Schraubstutzen 10 bildet zugleich die Auslaßstelle eines BUndels nichteigensicherer Leitungen 11. An einer der langen Schmalseiten 12 des Gehäuses 2 sind Anzeigeelemente 13, z. B.The intrinsically safe device 1 in Fig. 1 has a cuboid housing 2, on one short narrow side 3 of which two sockets 4 are intrinsically safe for connection Lines 5 with plugs 6 are attached. At the opposite the short narrow side 7 of the housing 2 is a screw socket 10, with the the device 1 at a compact station or at a firedamp-protected distribution can be attached. The screw socket 10 also forms the outlet point of a Bundles of non-intrinsically safe lines 11. On one of the long narrow sides 12 of the Housing 2 are display elements 13, for. B.

Leuchtdioden, sichtbar. Ferner sind an dieser Seite des Gerätes Leistungs-, Hinweis- und Prüfschilder 14 angebracht.LEDs, visible. Furthermore, on this side of the device, power, Information and test signs 14 attached.

An der oberen Breitseite 15 des Gehäuses 2 befindet sich ein abnehmbar befestigter Deckel 16, der Zugang zu einer Kammer gewährt, in die zu dem eigensicheren Schaltungsteil des Gerätes gehörende Bauelemente einsetzbar sind.On the upper broad side 15 of the housing 2 there is a removable one attached lid 16, which grants access to a chamber in which to the intrinsically safe Circuit part of the device belonging components can be used.

Weiteres Zubehör des eigensicheren Gerätes 1 ist ein Schutzkragen 17, dessen seitliche Schenkel 20 und 21 mit den langen Schmalseiten 12 und 18 des Gehäuses 2 zu verbinden sind und der in der Verlängerung der Längskanten 22 und 23 über die Breitseite 15 übersteht. Die am Rande der Schmalseiten 12 und 18 vorgesehenen Durchgangs- oder Gewindelöcher 24 können außer zur Befestigung des Schutzkragens 17 auch zur Anbringung von StUtzschienen 25 benutzt werden, wenn mehrere eigensichere Geräte 1 parallel zueinander montiert werden, wie dies noch erläutert wird.Another accessory for the intrinsically safe device 1 is a protective collar 17, the side legs 20 and 21 with the long narrow sides 12 and 18 of the Housing 2 are to be connected and in the extension of the longitudinal edges 22 and 23 protrudes over the broad side 15. The ones provided on the edge of the narrow sides 12 and 18 Through or threaded holes 24 can be used in addition to attaching the protective collar 17 can also be used to attach support rails 25 if several intrinsically safe Devices 1 are mounted parallel to each other, as will be explained.

Das in der Fig. 1 gezeigte eigensichere Gerät 1 kann z. B. ein Koppelglied sein. Diese Geräte übertragen eigensichere Signale in den nichteigensicheren Bereich eines Motorsteuergerätes oder umgekehrt. Ferner kann das eigensichere Gerät als eigensichere Stromversorgung ausgebildet sein, die man zur Speisung eigensicherer Steuerungen benötigt.The intrinsically safe device 1 shown in FIG. B. a coupling member be. These devices transmit intrinsically safe signals into the non-intrinsically safe area an engine control unit or vice versa. Furthermore, the intrinsically safe device can be used as a intrinsically safe power supply to be designed, which is used to supply intrinsically safe Controls required.

Den Aufbau des eigensicheren Gerätes 1 im einzelnen zeigt die Fig. 2. Das Gehäuse 2 besteht aus einem Ab- schnitt eines Vierkantstahlrohres, das an seinen kurzen Schmalseiten 3 und 7 offen ist. An der Schmalseite 7 ist als Abschluß eine Stirnplatte 90 vorgesehen, die eine Öffnung 31 für einen Schraubstutzen 32 sowie einen Stift oder einen Durchzug 33 als Verdrehsicherung erhält. Damit sind in Verbindung mit einer Mutter 34 die zur Befestigung des eigensicheren Gerätes 1 an einer Kompaktstation oder einer schlarettergeschützten Verteilung benötigten Elemente vorhanden. An den genannten Einrichtungen werden nur Durchgangslöcher mit einem Durchmesser entsprechend dem Schraubstutzen 32 benötigt.The structure of the intrinsically safe device 1 is shown in detail in FIG. 2. The housing 2 consists of an ab- cut of a square steel pipe, which is open on its short narrow sides 3 and 7. On the narrow side 7 is as Finally, an end plate 90 is provided which has an opening 31 for a screw socket 32 as well as a pin or a passage 33 as an anti-twist device. So are in connection with a nut 34 for fastening the intrinsically safe device 1 at a compact station or a snake-proof distribution Elements present. Only through holes are provided on the facilities mentioned a diameter corresponding to the screw socket 32 is required.

An der langen Schmalseite 12 des Gehäuses 2 sind Befestigungslöcher 35 für die Bezeichnungsschilder 14 vorgesehen. Ferner befinden sich dort Schauöffnungen 36 mit darin eingesetzten durchscheinenden Körpern für die Anzeigeelemente 13 und die bereits erwähnten Durchgangs-oder Gewindelöcher 24. An der oberen Breitseite 15 des Gehäuses 2 sind ferner gestrichelt eine Öffnung 37 und Befestigungsöffnungen 40 angedeutet, auf die der in Fig. 1 gezeigte Deckel 16 aufsetzbar ist. Die Öffnung 37 wird dann in das Gehäuse 2 eingearbeitet, wenn das Gerät für die zusätzliche Ausrüstung mit auswechselbaren Bauelementen vorbereitet werden soll Der aktive Teil des eigensicheren Gerätes 1 besteht aus der Leiterplatte 41 und den auf ihr montierten Bauelementen, von denen in der Fig. 2 integrierte Schaltungen 42, ein Transistor 43 sowie ein Triac 44 angedeutet sind. An der vorderen Längsseite der Leiterplatte 41 befinden sich Leuchtdioden 45 für die Funktionsanzeige des Gerätes. Vorzugsweise verwendet man Leiterplatten genormter Größe, z. B. im sogenannten Europa-Format.There are fastening holes on the long narrow side 12 of the housing 2 35 provided for the identification plates 14. There are also viewing openings there 36 with inserted translucent bodies for the display elements 13 and the already mentioned through or threaded holes 24. On the upper broad side 15 of the housing 2 are also dashed an opening 37 and fastening openings 40 indicated, onto which the cover 16 shown in FIG. 1 can be placed. The opening 37 is then incorporated into the housing 2, if the device for the additional Equipment to be prepared with interchangeable components The active part of the intrinsically safe device 1 consists of the printed circuit board 41 and the one mounted on it Components, of which in Fig. 2 integrated circuits 42, a transistor 43 and a triac 44 are indicated. On the long front side of the circuit board 41 there are light-emitting diodes 45 for the function display of the device. Preferably one uses printed circuit boards of standardized size, z. B. in the so-called Europe format.

Dieser Größe angepaßt ist ein Rahmen 46, der aus Blech gebogen ist und nach innen weisende herausgedrückte Lappen 47 als Auflagestellen für die Leiterplatte 41 besitzt. An der vorderen kurzen Schmalseite des Rahmens 46 sind Befestigungsöffnungen fUr die beiden Steckdosen 4 vorgesehen, während sich an der gegenüberliegenden Schmalseite eine Öffnung 50 zur Aufnahme eines Gummistopfens 51 befindet, der die nichteigensicheren Leitungen 11 umschließt und eine Abdichtung für die in das Gehäuse 2 nach erfolgter Montage der Teile einzufüllende Vergußmasse bildet. Die vordere lange Schmalseite des Rahmens 46 ist mit Öffnungen 52 für die Leuchtdioden 45 versehen. Diese werden zweckmäßig erst nach dem Einsetzen der Leiterplatte 41 in den Rahmen 46 mit den Leiterbahnen verbunden. Für die Verbindung der Kühifahne des Triacs 44 mit dem Rahmen 46 ist an der hinteren langen Schmalseite eine Durchgangsöffnung 53 vorgesehen. Der Triac 44 ist nahe dem Rand der Leiterplatte 41 angebracht, damit sich die en~nschte wärmeleitende Verbindung mit dem Rahmen 46 ohne Beanspruchung seiner Anschlußdrähte vornehmen läßt.A frame 46 which is bent from sheet metal is adapted to this size and inwardly facing pressed-out tabs 47 as support points for the circuit board 41 owns. On the front short narrow side of the frame 46 are Fastening openings for the two sockets 4 are provided, while the opposite narrow side an opening 50 for receiving a rubber stopper 51 is located, which encloses the non-intrinsically safe lines 11 and a seal for the potting compound to be filled into the housing 2 after the parts have been assembled forms. The front long narrow side of the frame 46 is provided with openings 52 for LEDs 45 provided. These are only useful after inserting the circuit board 41 connected to the frame 46 with the conductor tracks. For the connection of the Kühifahne of the triac 44 with the frame 46 is a through opening on the rear long narrow side 53 provided. The triac 44 is attached near the edge of the circuit board 41 so that the desired thermally conductive connection with the frame 46 is achieved without stress his connecting wires can be made.

In der Fig. 2 ist noch oberhalb der Leiterplatte 41 gestrichelt ein nach oben offenes Gehäuse 54 gezeigt, das für die Ausführungsform mit auswechselbaren Bauelementen vorgesehen ist. Das häuse 54 kann entweder mit der Leiterplatte oder dem Rahmen 46 in solcher Lageverbunden werden, daß sich bei dem noch zu beschreibenden Einbau des Rahmens 46 in das Gehäuse 2 die richtige Lage bezüglich der Öffnung 37 ergibt.In Fig. 2 is above the circuit board 41 is a dashed line upwardly open housing 54 shown, which is for the embodiment with interchangeable Components is provided. The housing 54 can either with the circuit board or are connected to the frame 46 in such a position that the still to be described Installation of the frame 46 in the housing 2 in the correct position with respect to the opening 37 results.

Die Höhe des Rahmens 46 und die Lage der Lappen 47 sind so gewählt, daß die Leiterplatte 41 bzw. die auf ihr befestigten Bauelemente nicht über den Rahmen überstehen. Daher kann die Leiterplatte 41 nach der Befestigung in dem Rahmen 46 in beliebiger Stellung auf einer Arbeitsfläche abgelegt werden, ohne daß irgendeine Gefahr der Beschädigung von Bauelementen besteht. Da auch die Leitungen der nichteigensicheren Seite durch den Gllmmi stopfen 51 und die vffnung 50 des Rahmens 46 ebenso festgelegt sindSwie die Leitungen 48 der eigensicheren Seite an den Steckdosen 4, sind die Voraussetzungen für eine problemlose Prüfung der Leiterplatte 41 mit ihren Bauelementen gegeben. Dabei braucht sich die Prüfung nicht auf die Reinhaltung der geforderten Spannungswerte und Funktionen zu beschränken, sondern kann sich auch auf die Belastbarkeit bzw. die Leistung erstrecken, weil die Leistungshalbleiter, z. B. der Triac 44, bereits endgültig montiert und mit einer Kühlfläche verbunden sind.The height of the frame 46 and the position of the tabs 47 are chosen so that that the circuit board 41 or the components attached to it do not have the Survive frame. Therefore, the circuit board 41 can after being fixed in the frame 46 can be placed in any position on a work surface without any There is a risk of damage to components. Since the lines of the non-intrinsically safe Page through the rubber plug 51 and the opening 50 of the frame 46 also set are like the lines 48 of the intrinsically safe Side on the sockets 4, are the prerequisites for trouble-free testing of the circuit board 41 with given to their components. The test does not need to focus on the purity of the required voltage values and functions, but can vary also extend to the load capacity or the performance, because the power semiconductors, z. B. the triac 44, already finally assembled and connected to a cooling surface are.

Nachdem die Prüfung der Leiterplatte 41 abgeschlossen ist, wird die komplette, aus der Leiterplatte und dem Rahmen 46 bestehende Baugruppe in das Gehäuse 2 eingeschoben, wobei die nichtuiensicheren Leitungen durch den Sohraubstutzen 32 hindurchgefädelt werden. Zum Schluß wird durch eine Querverschiebung der Baugruppe innerhalb des Gehäuses 2 erreicht, daß die Leuchtdioden 45, die sich an der Außenseite des Rahmens 46 befinden, in Eingriff mit den Öffnungen 36 des Gehäuses 2 bzw.After the test of the circuit board 41 is completed, the complete, consisting of the circuit board and the frame 46 assembly in the housing 2 inserted, with the unsafe lines through the dust socket 32 be threaded through. Finally, the assembly is shifted sideways reached inside the housing 2 that the light-emitting diodes 45, which are located on the outside of the frame 46 are in engagement with the openings 36 of the housing 2 and

darin befindlichen du~chscheinenden Verschlußkörpern gelangen. Um diesen Vorgang zu ermöglichens ist also der Rahmen 45 um so viel scrzaler als der Innenraum des Gehäuses 2 zu bemessen, daß er sich um das Maß seitlich verschieben läßt, mit dem die Leuchtdioden in die Verschlußkörper eingreifen sollen. Ein solones Eingreifen ist erforderlich, um das Eindringen der Vergußmasse zu vermeiden, die anschließend von der kurzen Schmalseite 3 her in das Gehäuse 2 eingefüllt wird und dieses bis zu den Sockeln der Steckdose 4 ausfüllt. Bei der Ausführung mit dem zusätzlichen Gehäuse 54 ist dabei für eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Rand des Gehäuses 54 und dem Gehäuse 2 zu sorgen.transparent sealing bodies located therein. Around To enable this process, the frame 45 is so much more scrzal than that To measure the interior of the housing 2 that it can move laterally by the amount lets, with which the light emitting diodes are to engage in the breech block. A solones Action is required to prevent the potting compound from penetrating is then filled into the housing 2 from the short narrow side 3 and this fills up to the base of the socket 4. When running with the additional Housing 54 is for a sufficient seal between the edge of the housing 54 and the housing 2 to ensure.

Eine andere Ausfhrungsforn einer Stirnplatte zeigt die Fig. 3. Diese Stirnplatte 55 trägt zwei Gewindebolzen 56 sowie eine Durchführung 57 für die nichteigensicheren Leitungen 11. Wie man erkennt, gewährleistet die Anord- nung der beiden Gewindebolzen 56 ohne zusätzliche Mittel eine verdrehsichere Befestigung des Gerätes, während der Durchmesser der Durchführung 57 unabhängig von genormten Gewindestutzen gewEhlt werden kann. Dies kann insbesondere bei einer größeren Anzahl nichteigensicherer Leitungen 11 vorteilhaft sein.Another embodiment of a faceplate is shown in FIG. 3. This Front plate 55 carries two threaded bolts 56 and a passage 57 for the non-intrinsically safe Lines 11. As can be seen, the arrangement tion of the two threaded bolts 56 a non-rotatable fastening without additional means of the device, while the diameter of the implementation 57 is independent of standardized Threaded connector can be selected. This can be particularly the case with a larger number non-intrinsically safe lines 11 be advantageous.

Die Fig. 4 zeigt, wie eigensichere Geräte der vorstehend beschriebenen Art in Verbindung mit einer Kompaktstation 60 zu verwenden sind. Die Kompaktstation 60 umfaßt in bekannter Weise ein die Leistungsschaltgeräte und Schutz- und Steuergeräte enthaltendes druckfestes Gehäuse 61, an das sich nach beiden Seiten Je ein Anschlußkasten 62 der Schutzart tt erhöhte Sicherheit" anschließt. In diesen sind die Durchfuhrungsbolzen der druckfesten Durchführungen sowie Klemmleisten zugänglich, an welche die zu- und abführenden Energie- und Steuerleitungen anschliebar sind. Seitlich an die Anschlußkästen 62 sind mehrere eigensichere Geräte 1 entsprechend der Fig. 1 angeordnet. Jeweils ein an dem obersten eigensicheren Gerät 1 angebrachter Schutzkragen 17 bildet einen Schutz der nicht dargestellten eigensicheren Leitungen gegen herabfallendes Gestein oder Tropfwasser. Gleichfalls als Schutz dienenrdie Stützschienen 25, die eine mechanische Versteifung bewirken. Um das Erkennen der unterschiedlichen Schutzarten zu erleichtern, sind in der Fig. 3 ebenso wie in der nachfolgend zu erläuternden Fig. 4 die Bezeichnungen (Sch)d für die Schutzart "druckfeste Kapselung" sowie (Sch)e für die Schutzart erhöhte Sicherheit" und (Sch)i für "Eigensicherheit" eingetragen.Fig. 4 shows how intrinsically safe devices described above Art are to be used in conjunction with a compact station 60. The compact station 60 comprises in a known manner the power switching devices and protection and control devices containing pressure-resistant housing 61, to which a junction box is attached on both sides 62 of protection class tt increased safety ". The feed-through bolts are in these the pressure-resistant bushings and terminal strips to which the and dissipating energy and control lines can be connected. On the side of the junction boxes 62 a plurality of intrinsically safe devices 1 are arranged in accordance with FIG. 1. Respectively a protective collar 17 attached to the uppermost intrinsically safe device 1 forms one Protection of the intrinsically safe lines (not shown) against falling rock or dripping water. The support rails 25, which are a mechanical one, also serve as protection Cause stiffening. To make it easier to identify the different types of protection, are the designations in FIG. 3 as well as in FIG. 4 to be explained below (Sch) d for the "flameproof enclosure" type of protection and (Sch) e for the increased type of protection Safety "and (Sch) i for" intrinsic safety "are entered.

In der Fig. 5 sind einem druckfesten Gehäuse 64 ein SammelsWhienenkasten 65 und ein Anschlußkasten 66 der Schutzart n erhöhte Sicherheit" zugeordnet. An dem Sammelschienenkasten ist ein eigensicheres Gerät 1 angeordnet, während der Anschlußkasten 66 vier derartige Geräte trägt. Durch Schutzkragen 25 ist wiederum für einen Schutz der eigensicheren Leitungen im Bereich der Steckdosen gesorgt. Wie die Fig. 4 und 4 zeigen, ermöglicht die quaderförmige Gestalt der eigensicheren Geräte eine raumsparende Anordnung mit geringem Abstand, so daß Je nach Bedarf an Steuerkanälen bzw. eigensicheren Stromversorgungen diese baukastenartig zusammengesetzt werden können 5 Figuren 10 PatentansprücheIn Fig. 5, a pressure-resistant housing 64 is a collecting utility box 65 and a connection box 66 of protection type n "increased safety" assigned. An an intrinsically safe device 1 is arranged in the busbar box, while the junction box 66 four such Devices wears. By protective collar 25 is in turn for protection of the intrinsically safe lines in the area of the sockets. As FIGS. 4 and 4 show, the cuboid shape enables the intrinsically safe Devices a space-saving arrangement with close spacing, so that depending on your needs Control channels or intrinsically safe power supplies, these are assembled in a modular manner can be 5 figures 10 claims

Claims

PATENT APPLICATIONS 1. Device with "intrinsic safety" degree of protection with the following Features: a) a housing; b) there is at least one socket on one side of the housing arranged for the connection of intrinsically safe lines; c) on the opposite On the side there is an outlet point for non-intrinsically safe lines; d) in that Housing is a printed circuit board with components for converting intrinsically safe to non-intrinsically safe Energy and / or arranged in reverse; e) the circuit board is in a potting compound embedded; f) there are indicators on the outside of the housing for identification the operating status of the device is visible; n e t that g) the housing (2) is cuboid and is on in the initial state opposite sides (3, 7) is open, h) the circuit board (41) in a rectangular, frame (46) adapted to the dimensions of the housing (2) is attached and i) the frame (46) encloses the circuit board (41) with its narrow sides.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the frame (46) is higher than that including the structural elements (42, 43, 44) greatest height of the circuit board (41) is.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the frame (46) is made of sheet metal and that the uizlung beåD-tende components (44) near the Edge of the circuit board (41) are attached in such a way that their cooling surfaces can be connected to the frame (46) in a thermally conductive manner (53).

4. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the housing (2) consists of a section of a square steel pipe with rectangular Cross-section and that one side of the housing through an end plate (30) having at least one threaded fastener attached thereto (32) is closed.

5. Apparatus according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the non-intrinsically safe lines (11) enclosing the fastening means The threaded connector (32) is used.

6. Apparatus according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that as fastening means two spaced apart on the faceplate (55) attached threaded bolts (56) are provided, between which a cable bushing (57) is arranged for the non-intrinsically safe lines (11).

7. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the frame (46) is so much narrower than the interior of the housing (2) is that laterally arranged display elements (45) by moving the frame transversely (46) in the housing (2) in engagement with viewing openings (13) or closing them to bring translucent bodies.

8. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the housing has an opening (37) which can be closed by a cover (16) as Has access to a chamber in which to the intrinsically safe part of Device (1) belonging components are arranged interchangeably.

9. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that on the socket (4) carrying side (3) of the housing (2) at least one in the extension of two edges (22, 23) of the housing (2) extending protective collar (17) is releasably attached.

10. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that several devices (1) arranged one above the other by at least one connected via the side surfaces (12) of the housing (2) extending support rail (25) are.