DE3424572A1 - Sicherheitsbarriere - Google Patents

Description

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R. Stahl Schaltgeräte GmbH., Bergstraße 2, 7118 Künzelsau

Sicherheitsbarriere

Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitsbarriere, über deren elektrische bzw. elektronische Bauteile elektrische Signale zwischen einen explosionsgefährdeten Bereich und einem sicheren Bereich übertragen werden, mit einem Gießharz enthaltenden Gehäuse, in dem die Bauteile nach dem Vergießen unzugänglich angeordnet sind.

Aufgrund der Anforderungen des Explosionsschutzes (EN 50 020) müssen alle Bauteile einer Sicherheitsbarriere so in einem Gehäuse vergossen werden, daß die sicherheitstechnische Funktion der Barriere durch unsachgemäße Eingriffe nicht gefährdet werden kann. Bei den bislang aus der Praxis bekannten Sicherheitsbarrieren wird dies durch Einbauen der elektrischen Schaltung in einem Gehäuse erreicht, das anschließend komplett mit Gießharz gefüllt wird.

Bei dieser Ausführungsform wird aber relativ viel Gießharz benötigt und außerdem kann das Vergießen nicht in der Elektronikfertigung erfolgen, weil für den Umgang mit flüssigem Gießharz spezielle Einrichtungen und Schutzmaßnahmen erforderlich sind. -Die Sicherheitsbarrieren müssen deshalb nach Einbau der Schaltung die Gießharzabteilung durchlaufen. Hierdurch fallen zusätzliche Transport- und Liegezeiten an, die die Durchlaufzeit durch die Fertigung erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Sicherheitsbarriere zu schaffen, die bei Erfüllung der Anforderungen zum Explosionsschutz mit weniger Gießharz auskommt und gegebenenfalls ohne große Schutzmaßnahmen in der Elektronikfertigung verschlossen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Sicherheitsbarriere durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet.

Dadurch, daß das Gießharz nurmehr für die Verbindungsstellen benötigt wird, wird zum einen eine große Menge Gießharz eingespart und außerdem können sogenannte Gießharzpillen verwendet werden,- die in die Öffnungen eingelegt werden und beim Aufheizen der Sicherheitsbarriere in einem Wärmeofen dünnflüssig werden, in dünnflüssigem Zustand verlaufen und schließlich endgültig aushärten. Fertiaungstechnisch bietet dies den Vorteil, daß das Einsetzen der Gießharzpillen sowie die Wärmebehandlung in der Elektronikfertigung leicht handhabbar sind und ein Durchlauf durch die Gießharzabteilung entfällt.

Das Eindringen von Gießharz in das Gehäuseinnere kann besonders einfach dadurch verhindert werden, daß an eines der Gehäuseteile ein mit der öffnung fluchtender Kragen angeformt ist, der auf das andere Gehäuseteil zu ragt und dort anliegt. Wenn hierbei der Kragen an demjenigen Gehäuseteil angeformt ist, das die Öffnung enthält, sind eine sehr große Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten gegeben.

Eine besonders große Festigkeit und damit Sicherheit der Verbindungsstelle wird erreicht, wenn der oder die Kragen auf ihrer Innenseite wenigstens einen nach innen ragenden Vorsprung aufweisen, so daß sich mit dem ausgehärteten

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Gießharz eine formschlüssige Verbindung ergibt, die der Verbindungsstelle, unabhängig von der Haftfähigkeit des Gießharzes an der Innenwand, eine zusätzliche Festigkeit gibt und so zusätzlich die Untrenhbarkeit gewährleistet. Dies ist besonders dann wichtig, wenn durch unvermeidbare Verschmutzungen auf der Innenwna des Kragens das Gießharz mit der Innenwand keine optimale Haftverbindung eingeht oder ohnehin das Gießharz ungenügend haftet.

Die Festigkeit_läßt sich weiter steigern, wenn die Verbindungsstelle einen an dem anderen Gehäuseteil befestigten Zapfen aufweist, der in den Kragen hineinragt und dort aegebenenfalls Hinterschneidungen enthält, weil es'hierdurch möglich ist, die Haltekraft der Verbindungsstelle im wesentlichen über Material des Gehäuses zu übertragen.

Die Montage wird einfach, wenn der Zapfen einstückig an das Gehäuseteil angeformt ist, weil dann weniger Bauteile zu handhaben sind, während jedoch die Spritzgießform für das üblicherweise aus Kunststoff bestehende Gehäuse aufwendiger ist. · Insbesondere, wenn komplizierte Hinterschneidungen an dem Zapfen vorgesehen sind, kann es zweckmäßig sein, den Zapfen als getrenntes Teil herzustellen und ihn bei der Montage durch ein entsprechendes Loch in dem anderen Gehäuseteil hindurchzustecken, so daß er mit einer Anschlagfläche an dem Gehäuseteil anliegen kann.

Auch bei der Verwendung von Zapfen können Hinterschneidungen wiederum zur Verbesserung der Haltekraft der Verbindungsstelle beitragen, die mit dem ausgehärteten Gießharz eine formschlüssige Verbindung eingehen. Wenn der Zapfen Hinterschneidungen

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enthält, die mit VorSprüngen in dem ihn umgebenden Kragen eine Rastverbindung bilden, dann ist ein vollständiges, weitgehend unlösbares und spielfreies Verschließen des Gehäuses möglich, noch bevor das Gießharz in den Öffnungen der Verbindungsstellen ausgehärtet ist. Damit ist auch vor dem Aushärten die weitere Behandlung mit dem geschlossenen Gehäuse problemlos.

Dabei kann das Einschnappen der Rastverbindung erleichtert werden, wenn der Zapfen im Bereich der Hinterschneidungen zumindest einen Schlitz enthält, derart, daß die dadurch gebildeten Zapfenabschnitte beim Einrasten der Rastverbindung federnd aufeinander zu bewegbar sind, während im fertigen Zustand der Schlitz mit ausgehärtetem Gießharz gefüllt ist, so daß eine aufeinander zu gerichtete Bewegung der Zapf ena'bschnitte verhindert ist.

Eine andere, ebenfalls recht robuste Ausführungsform, verwendet eine an dem Kragen an seiner dem zugehörigen Gehäuseteil abgekehrten Stirnseite angeformte Schulter, die durchgehend umläuft und ein Durchgangsloch begrenzt, dessen Querschnitt gleich dem Querschnitt des durch das Durchgangsloch hindurchgeführten Zapfens an dieser Stelle ist.

Die oben erwähnten, die Festigkeit erhöhenden Hinterschneidungen können eingeformt sein oder von einer oberhalb der Schulter auf dem Zapfen sitzenden Klemmfeder gebildet sein, die in das Gießharz eingebettet ist. Auch ist es möglich, zur Bildung der Hinterschneidungen in den Zapfen von seinem freien Ende her eine Schraube einzudrehen, deren Kopf über die Außenkontur des Zapfens hinausragt und in dem Gießharz eingebettet ist.

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Ein dichtes Verschließen der Gehäuseteile vor dem Aushärten des Gießharzes ist auch möglich, wenn der Kragen eine mit einer Querbohrung des Zapfens fluchtende Querbohrung aufweist und in die Querbohrungen ein im übrigen in dem Gießharz eingebetteter Sicherungsstift sitzt.

Weitgehend symmetrische Werkzeuge für die Herstellung der Gehäuseteile können erhalten werden, v/enn die Verbindungsstelle an beide Gehäuseteile angeformte, jeweils mit der öffnung fluchtende Kragen aufweist, die mit ihren Stirnseiten,die von den zugehörigen Gehäuseteilen abgewandt sind, aneinander anliegen und auf ihrer Innenseite Vorsprünge tragen, die mit dem Gießharz eine formschlüssige Verbindung bilden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kragen teleskopartig ineinandergreifen zu lassen, wobei vorteilhafterweise der eine Kragen halbzylindrisch ausgebildet ist und an seiner freien Stirnseite einen ihn abschließenden Fortsatz trägt, der die formschlüssige Verbindung mit dem Gießharz bildet.

Zum Zwecke der Materialeinsparung können der oder die Kragen teilweise von Abschnitten der Gehäusewand gebildet sein, wozu vorteilhafterweise die beiden Gehäuseteile des quaderförmigen Gehäuses schalenförmig gestaltet sind.

Die Zahl der Verbindungsstellen richtet sich im wesentlichen nach der gewünschten Festigkeit, jedoch sind bei einem quaderförmigen Gehäuse vorzugsweise wenigstens zwei Verbindungsstellen vorzu-. sehen, die sich an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken befinden. Eine größere Festigkeit und ein besserer Schutz gegen unzulässiges, öffnen wird jedoch

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durch vier jeweils in den Ecken des quaderförmigen Gehäuses angeordnete Verbindungsstellen erreicht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine im Bereich einer Verbindungsstelle teilweise aufgebrochene Sicherheitsbarriere gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,

Fig.2a einen Schnitt durch die Sicherheitsbarriere ^{Und 2b} nach Fig. 1 entlang der Linie H-II im Bereich einer Verbindungsstelle, jeweils im Zustand vor und·'nach der Montage,

Fig.2c ein der Verbindungsstelle nach Fig. 1 ähnliches und 2d _Ausführungsbeispiel, geschnitten ähnlich der Linie ΓΙ-ΙΙ nach Fig. 1 im Bereich der Verbindungsstelle, jeweils im Zustand vor und nach der Montage,

Fig. 3 weitere Ausführungsbeispiele der Verbindungsstelle der erfindungsgemäßen Sicherheitsbarriere nach Fig. 1, jeweils geschnitten entlang der Linie II-II, wobei an eines der Gehäuseteile ein Zapfen angeformt ist,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungsstelle der Sicherheitsbarriere nach Fig. 1, geschnitten entlang der Linie H-II, jedoch ohne die Verwendung von Befestigungszapfen und

Fig. 9 eine Verbindungssteile der Sicherheitsbarriere

nach Fig. 1 mit teleskopartig ineinandergrei-, fenden Kragen in perspektivischer Darstel-. lung und geschnitten etwa entlang der Linie II-II aus Fig. 1. . . * £

In Fig. 1 ist eine Sicherheitsbarriere 1 veranschaulicht, in deren Gehäuse 2 eine Reihe nicht weiter gezeigter elektrischer bzw. elektronischer Bauteile angeordnet sind, über die elektrische Signale aus einem explosionsgefährdeten Bereich in einen sicheren Bereich übertragen werden. Die hierzu notwendingen Leitungen werden über in Öffnungen 4 und 5 angeordnete Klemmeinrichtungen angeschlossen.

Das etwa quaderförmige flache Gehäuse 2 besteht aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen, zwischen denen die elektrische Schaltung der Sicherheitsbarriere vollständig gekapselt ist. Jedes der Gehäuseteile 6 und 7 enthält eine an ihrer Außenseite ebene Seitenwand 8, an deren Rand Leisten 9 und 10 angeformt sind, die bei zusammengefügten Gehäuseteilen 6 und 7 die vier Schmalseiten des Gehäuses 2 bilden, derart, daß die Trennfuge 11 zwischen den beiden Gehäuseteilen,6 und 7 etwa längs der Mitte der Schmalseiten des Gehäuses 2 verläuft.

Um unzulässige Manipulationen an der elektrischen Schaltung der Sicherheitsbarriere 1 zu verhindern, sind die beiden Gehäuseteile 6 und 7 an insgesamt vier Verbindungsstellen 12 unlösbar miteinander verbunden, die sich in den vier Ecken des Gehäuses 2 befinden. Jede der untereinander gleichen Verbindungsstellen 12 enthält eine in der Seitenfläche 8 des Gehäuseteiles 6 vorgesehene rechteckige Öffnung 13/ die, wie die Fig. 2a zeigt, von einem rohrförmigen Kragen 14 umgeben ist, der an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 6 angeformt ist und in Richtung auf die Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 ragt. Der rohrförmige Kragen 14 fluchtet mit der öffnung 13 und hat seinerseits

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eine im wesentlichen durchgehende öffnung, deren Querschnitt mit der öffnung 13 übereinstimmt. Die axiale Länge des Kragens 14 bzw. seine Länge ist so bemessen, daß er mit seiner dem Gehäuseteil 6 abgekehrten Stirnfläche 15 im wesentlichen dichtend auf der Innenseite der Seitenwand δ des Gehäuseteiles 7 aufliegt. Um Platz zu sparen, gehen, wie dies die Fig. 1 erkennen läßt, die Leisten 9 und 10 des Gehäuseteiles 6 im Bereich der Verbindungsstellen

13 in den entsprechenden Wandbereich des Kragens 14 über. Die Leisten 9 und 10 des Gehäuseteiles 7 sind dementsprechend ausgespart, so daß die Gehäuseteile und 7, wie die Fig. 1 zeigt, ineinandergreifen.

Dem Kragen 14 gegenüber.ist an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 ein durch einen Schlitz 16 gegabelter Zapfen 17 angeformt, dessen Außenkontur im Querschnitt dem Querschnitt der Öffnung in dem Kragen 14 entspricht, so daß der Zapfen 17 im wesentlichen spielfrei in den Kragen

14 paßt. An seinem dem Gehäuseteil 7 zugewandten Ende enthält der Zapfen 17 zwei rechteckförmige Hinterschneidungen 18 und 19, in die, wie die Fig. 2b zeigt, im zusammengesetzten Zustand zwei Vorsprünge 21 und 22 eingreifen, die an der Innenseite des Kragens 14 angeformt sind, so daß sich eine Rastverbindung ergibt, die die beiden Gehäuseteile 6 und 7 fest zusammenhält, wobei der Schlitz 16 ein Zusammenfedern der durch den Schlitz 16 gebildeten Abschnitte des Zapfens 17 ermöglicht, damit ein leichtes Einführen zustandekommt.

In die öffnung 13 bzw. den Innenraum des Kragens 14 wird schließlich Gießharz 23 eingefüllt, das dort aushärtet und den Zapfen 17 in -der öffnung 13 bzw. dem Kragen 14 festlegt, indem es an diesen Bauelementen anhaftet. Die Festigkeit der Verbindung kann

jedoch noch weiter gesteigert werden, indem, wie die Figuren zeigen, an der Innenseite des Kragens 14 weitere Vorsprünge 24 angeformt werden, die sich im Abstand zu der Stirnseite 15 und oberhalb des eingeschobenen Zapfens 17 befinden und mit dem ausgehärteten Gießharz 23 eine fprmschlüssige Verbindung herstellen. Es können ferner im Bereich des Schlitzes 16 in dem Zapfen 17 weitere Hinterschneidungen 25 ausgebildet sein, die ebenfalls mit dem in den Schlitz

16 eindringenden Gießharz 23 eine formschlüssige Verbindung erzeugen.

Bei der Montage der Sicherheitsbarriere wird so vorgegangen, daß zunächst die elektrische Schaltung in einem der beiden schalenförmigen Gehäuseteile 6 oder 7 angeordnet und befestigt wird. Hieran anschließend wird dann das zweite der beiden Gehäuseteile 6 oder 7 auf das vorbereitete Gehäuseteil aufgelegt und die beiden Gehäuseteile zusammengedrückt, wobei an allen Verbindungsstellen 12 die zugehörigen Zapfen 17 in die Kragen 14 eindringen und schließlich am Ende der Bewegung mit Hilfe der Hinterschneidungen 18 und 19 sowie der Vorsprünge 21 und 22 einschnappen. Die so erhaltene Rastverbindung hält die beiden Gehäuseteile 6 und 7 bereits fest, jedoch noch lösbar aneinander und es wird nun, um die Unlösbarkeit der Verbindung herzustellen, in die öffnungen 13 der Verbindungsstellen 12 das Gießharz 23 eingefüllt, das nach dem Aushärten eine stoffschlüssige und formschlüssige Verbindung zwischen dem Zapfen

17 und der Innenseite des Kragens 14 bzw. der öffnung 13 herstellt, wie dies Fig. 2b zeigt; in Fig. 1 sind die Öffnungen 13 der Verbindungsstellen 12 ohne das eingefüllte Gießharz 23 veranschaulicht.

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Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a und 2b der Kragen 14 mit einem Teil seines Umfangs einstückig und glatt in die Leisten 9 und 10 übergeht, ist in den Fig. 2c und 2d gezeigt, daß der Kragen 14 auch bezüglich der Leisten 9 und 10 rückspringend angeordnet sein kann. In diesem Fall verläuft die Trennfuge 11 auch in den Ecken des Gehäuses 2 gerade, wie dies durch gestrichelte Linien 11a angedeutet ist. Wenn der Kragen 14 gegenüber den Leisten 9 und 10 des Gehäuseteils 6 entsprechend der Dicke der Leisten 9 und 10 zurückspringt, können die Leisten 9 und 10 des Gehäuseteils 7 jeweils bis zu den Gehäuseecken durchgehen und dort zusammenstoßen. Diese Ausbildung zeigen die Fig. 2c und 2d, wobei wiederum gleiche Bezugszeichen für diejenigen Bauteile vorgesehen sind, die den Bauteilen aus den Fig. 2a und 2b entsprechen.

Es ist ferner möglich, den Zapfen 17 getrennt von dem Gehäuseteil 7 auszuführen und nicht einstückia an die Innenseite der Seitenwand 8 anzuformen. Der Zapfen 17 enthält stattdessen eine mit einer entsprechenden umlaufenden Schulter versehene Platte 28, deren Dicke der Dicke der Seitenwand 8 entspricht und die mit ihrer Schulter 4 9 in einer entsprechenden Durchbrechung 29 in der Seitenwand 8 eingesetzt ist, wobei die Durchbrechung 29 eine zu der Schulter der Platte 28 komplementäre Schulter aufweist, die ein Durchdrücken des Zapfens .17 in Richtung auf das Gehäuseteil 6 verhindert.

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In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindungsstelle 12 der Sicherheitsbarriere 1 nach Fig. 1 gezeichnet, wobei wiederum für einander entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet sind.

Ersichtlicherweise hat hierbei der koaxial zu der Öffnung 13 angeformte Kragen 14 eine Höhe, die der Höhe der Leiste 10 des Gehäuseteiles 6 entspricht, wobei im Bereich seiner Stirnseite 15,die der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 6 abgekehrt ist, eine umlaufende Ringschulter 30 angeformt ist. Die Ringschulter 30 begrenzt ein zu der Öffnung 13 koaxiales Durchgangsloch 31, durch das ein nunmehr zylindrisch ausgebildeter Zapfen 17 weitgehend dichtend hindurchgeführt ist, der an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 angeformt ist. Das Durchgangsloch 31 sowie der Zapfen 17 weisen an der Stelle, an der sie miteinander in Eingriff stehen, dieselbe Querschnittsgestalt auf, damit die erwähnte Dichtwirkung zustandekommt.

Im Bereich zwischen der öffnung 13 und der Ringschulter 31 enthält der Zapfen 17, wie gezeigt, eine seitliche Ausnehmung 32, die sich rechtwinklig zu der Längsachse des Zapfens 17 erstreckt und in radialer Richtung offen ist.

Auf diese Weise wird von der öffnung 13, dem Kragen 14 sowie der angeformten Ringschulter 30 und dem eingeführten Zapfen 17 eine Art Becher gebildet, der zum Zwecke des endgültigen unlösbaren Verschließens "mit Vergußmasse 2 3 gefüllt wird. Die dabei in die Ausnehmung 32 einfließende Vergußmasse 23 erzeugt gleichzeitig neben der materialschlüssigen Verbindung

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mit den angrenzenden Flächen der Gehäuseteile 6 und 7 auch eine formschlüssige Verbindung, die ein zerstörungsfreies Öffnen der Gehäuseteile 6 und 7
verhindert..

Bei Fig. 4 ist zum Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 an den Zapfen 17 eine zusätzliche radial wegstehende Rastnase 35 angeformt, die mit der nach außen weisenden Seite der Ringschulter 30 eine Rastverbindung bildet, damit die
zusammengesteckten Gehäuseteile 6 und 7 bereits
vor dem Aushärten des Gießharzes 2 3 fest zusammengehalten werden. Die Rastnase 35 befindet sich auf der Seite der Ausnehmung 32, und zwar zwischen deren unterer Kante und der nach außen weisenden Seite der Ringschulter 30; im übrigen entspricht der Aufbau
der Konstruktion nach Fig. 3.

Um die formschlüssige Verbindung zwischen dem Zapfen 17 und dem eingefüllten Gießharz 23 zu erzeugen, kann auch in die Stirnseite des Zapfens 17, wie Fig. 5
zeigt, eine Halbrundkopfschraube 35 eingedreht sein, deren Kopf 36 radial über die Außenkontur des Querschnitts des Zapfens 17 übersteht. Der Zapfen 17
steht hierzu im zusammengesetzten Zustand der beiden Gehäuseteile 6 und 7 geringfügig über die nach außen weisende Fläche der Ringschulter 30 über, so daß sich, wie dargestellt, zwischen der Unterseite des Schraubenkopfes 36 und der Ringschulter 30 ein Ringspalt ergibt, in den die Vergußmasse 2 3 in der veranschaulichten Weise eindringen kann. Auf diese Weise wird, unabhängig von einem mehr oder weniger guten Anziehen der Schraube 35, immer eine spielfreie Verbindungsstelle 12 erhalten, da der von
dem Schraubenkopf 36 und der Schulter 30 begrenzte Ringspalt genügend groß ist, um ein Einfließen des

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Gießharzes 23 zu ermöglichen, in das der Schraubenkopf 36 vollständig eingebettet ist.

Die Anordnung aus Öffnung 13, Kragen 14 und Ringschulter 30 ist im übrigen genau so ausgebildet, wie dies für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bzw. 4 beschrieben ist. Auch bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 und 7 ist die Anordnung aus öffnung 13, Kragen 14 und Ringschulter 30 wie vorher getroffen, weshalb die Beschreibung auf die abgewandelte Gestaltung des Zapfens 17 beschränkt ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 wird die formschlüssige Verbindung zwischen dem Zapfen 17 einerseits und der Vergußmasse 2 3 andererseits durch einen zylindrischen Sicherungsstift 37 erhalten. Dieser Sicherungsstift 37 sitzt in einer entsprechenden zylindrischen Querbohrung 38 des Zapfens 17, die sich in entsprechendem Abstand oberhalb der Außenseite der Ringschulter 30 befindet. Mit der Querbohrung 38 fluchtet eine Querbohrung 39, durch die hindurch der zylindrische Sicherungsstift 37 von außen in die Querbohrung 38 eingeführt werden kann. Wenn dabei der Sicherungsstift 37 eine ausreichende Länge aufweist, die dafür sorgt, daß er gleichzeitig in der Querbohrung 39 und in der Querbohrung 38 steckt, werden hierdurch die beiden Gehäuseteile 6 und 7 spielfrei aneinander festgehalten, noch ehe die Vergußmasse 23 ausgehärtet ist.

Die Ausführung nach Fig. 7 sieht die Verwendung einer selbstsperrenden Klemmfeder 41 vor, die auf das durch die Ringschulter 30 hindurchragende Ende des Zapfens 17 aufgedrückt ist. Jedoch wird die selbstsperrende Klemmfeder 41 nur so weit auf-. · gedrückt, daß zwischen dem äußeren Rand der Klemmfeder 41 und der nach außen weisenden Seite der

Ringschulter 30 ein genügender Spalt frei bleibt, der ein einwandfreies Einfließen eventuell zähflüssiger Vergußmasse 23 ermöglicht.

Bei allen der in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 2b, den Kragen 14 bis zur Innenseite der Seitenwand 8 des gegenüberliegenden Gehäuseteiles 7 herunterzuziehen, wobei dann die Abdichtung für die Vergußmasse 23 durch die Stirnseite 15 des Kragens 14 an der Innenseite der Seitenwand 8 erfolgt. Der Zapfen 17 kann dann mit entsprechendem Spiel durch die Ringschulter 30 hindurchgeführt werden, da die Abdichtung an anderer Stelle erfolgt.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verbindungsstelle 12, bei der das Gehäuseteil 6, wie bei den vorher erläuterten Beispielen, die öffnung 13 enthält, zu der koaxial der in Richtung auf das Gehäuseinnere ragende Kragen 14 angeformt ist. Der Kragen 14 hat hierbei eine Länge, die der Höhe der Leiste 9 bzw. 10 entspricht, so daß sich eine durchgehend glatte Trennfuge 11 ergibt. An der Innenseite enthält der Kragen 14 Vorsprünge 43 und mit praktisch beliebiger Gestalt, die sich etwa in der Mitte zwischen der Trennfuge 11 und der Außenseite der Seitenwand 8 befinden. Das Gehäuseteil 7 weist im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen keinen Zapfen, sondern ebenfalls einen Kragen 14'auf, der bei zusammengefügten Gehäuseteilen 6 und 7 koaxial zu dem Kragen 14 des Gehäusesteiles 6 verläuft und an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 angeformt ist. Die beiden Stirnflächen 15 der Kragen 14 stoßen dabei dichtend aneinander, so daß das über die öffnung 13 in den Innenraum

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der beiden Kragen 14 eingefüllte Gießharz 23 nicht in das Gehäuseinnere eindrinqen kann.

Auch der Kragen 14 des Gehäuseteiles 7 enthält die Vorsprünge 4 3 und 44, durch die bei zusammengefügten Gehäuseteilen 6 und 7 und eingefüllter ausgehärteter Vergußmasse 23 eine formschlüssige Verbindung zwischen den Gehäuseteilen 6 und 7 im Bereich der Kragen 14 erhalten wird. Das Ausfließen des noch flüssigen Gießharzes 23 wird dabei dadurch verhindert, daß bei dem Gehäuseteil 7 die Seitenwand 8 in Verlängerung des Kragens 14 nicht durchbrochen ist, d.h. keirie Öffnung 13 enthält, wie dies Fig. 8 zeigt. Allerdings ist es auch mög -,-lieh, zum Zwecke des leichteren Ausformens der an sich aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteile 6 und 7, auch in dem Gehäuseteil 7 eine Öffnung 13 vorzusehen, jedoch ist dann ein Verschließen dieser Öffnung erforderlich, bis das Gießharz 23 ausgehärtet ist.

Bei Fig. 9 ist schließlich der an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 6 angeformte Kragen 14, der koaxial zu der kreisrunden öffnung 13 verläuft, halbzylindrisch ausgeführt. An seinem Ende trägt der Kragen 14 eine parallel zu der Seitenwand 8 verlaufende halbkreisförmige Platte 45. Die Länge des Kragens 14 ist so bemessen, daß bei aneinander anliegenden Gehäuseteilen 6 und 7 die Außenseite der Platte 45 bündig mit der Außenfläche der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 abschließt, das hierzu in Verlängerung des Kragens 14 eine weitere kreisrunde Öffnung 46 enthält, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des halbkreiszylindrischen Kragens 14 entspricht, so daß dieser durch die Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 in der oben beschriebenen Weise hindurchragen kann. . _N

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An die Öffnung 46 des Gehäuseteiles 7 ist ein ebenfalls halbkreiszylindris'cher Kragen 47 angeformt, dessen Außendurchmesser gleich dem Durchmesser der Öffnung 13 ist und der, wie gezeigt, komplementär zu dem halbkreiszylindrischen Kragen 14 geschnitten bzw. angeordnet ist. Die Länge und der Durchmesser des halbkreiszylindrischen Kragens 47 sind so gemessen, daß er in die Öffnung 13 hineinragen kann und seine an dem freien Ende vorgesehene Abschlußplatte 48 bündig mit der Außenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 6 abschließt.

Auch hierbei erfolgt wieder eine Abdichtung des von den beiden aneinander anliegenden halbzylindrischen Kragen 14 und 47 gebildeten Hohlraums gegen das Gehäuseinnere, um ein Eindringen der noch flüssigen Vergußmasse 23 in das Gehäuseinnere zu verhindern. Im zusammengesteckten Zustand der beiden Gehäuseteile 6 und 7 wird nämlich ein etwa zylindrischer Raum von den beiden Kragen 14 und 47 gebildet, der endseitig jeweils zur Hälfte von den beiden Abschlußplatten 45 und 48 begrenzt ist, die in den Öffnungen 13 bzw. 46 zu liegen kommen. Die eingefüllte und ausgehärtete Vergußmasse ergibt mit diesen Abschlußplatten eine zusätzliche formschlüssige Verbindung der Gehäuseteile.

Gemäß einem weiteren, nicht weiter gezeigten Ausführungsbeispiel, ist es auch möglich, den Kragen 14, wie vorher, als Vollzylinder mit einer solchen Länge auszubilden", daß er mit seiner Stirnseite 15 an der Innenseite der Seitenwand 8 des Gehäuseteiles 7 dichtend anliegt.. Der halbkreiszylindrische Kragen 47 würde dann teleskopartig in dem Kragen 14 stecken. Die Öffnung 46 ist dabei entbehrlich. Auch hierbei

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ist es von Vorteil, wenn in dem Kragen 14 Vorsprünge angeformt sind, um sicherzustellen, daß das Gießharz auch in dem Kragen 14 nach dem Aushärten formschlüssig verankert ist, und nicht nur an der zylindrischen Innenseite des Kragens 14 klebt.

Es ist auch möglich, die beiden veranschaulichten halbkreiszylindrischen Kragen 14 und 47 mit gleichem Durchmesser auszuführen. Im fertigen Zustand der beiden Gehäuseteile 6 und 7 ergänzen sich dann die beiden halbkreiszylindrischen Kragen 14 und 47 zu einem VoIlzylinder, wobei die Trennfuge zwischen den beiden Halbkreiszylindern 14 und 4 7 gegen das Gehäuseinnere dicht ist. Es versteht sich, daß anstelle von Zylindern auch andere polygonale Querschnittsflächen in Frage . kommen.

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Claims (1)

1. Patentanwälte Dr.-Ing. R. Rüger Dipl.-Ing. H. P. Barthelt

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   3. Juli 1984 Telefon Stuttgart

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   Te1ex7 256610.smru

   Telegramm Patentschutz Esslingenneckar

   Patentansprüche

   1. Sicherheitsbarriere, über deren elektrische bzw. elektronische Bauteile elektrische Signale zwischen einem exOlosionsgefährdeten Bereich und einem sicheren Bereich übertragen werden, mit einem-Gießharz enthaltenden Gehäuse, in dem die Bauteile nach" dem Vergießen unzu- ', gänglich angeordnet sind,dadurch aekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) von wenigstens zwei Gehäuseteilen (6 und 7) gebildet ist, die im zusammengesetzten Zustand im wesentlichen sämtliche Bauteile vollständig umgeben und die an 'wenigstens zwei Verbindungsstellen (12) durch das lediglich an diesen Verbindungsstellen vorgesehene Gießharz (23) unlösbar miteinander verbunden sind, und daß jede Verbindungsstelle (12) zumindest eine im fertigen Zustand mit Gießharz (23) der Verbindungsstelle (12) gefüllte und in einem der Gehäuseteile (6, 7) vorgesehene Öffnung (13) aufweist, die von außerhalb des Gehäuses (2) zugänglich und gegen das Gehäuseinnere im wesentlichen abgedichtet ist.

   2. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens eines der Gehäuseteile (6, 7) ein mit der öffnung· (13) der * Verbindungsstelle (12) fluchtender Kra-

   . - EPO COPY

   gen (14) angeformt ist, der auf das andere Gehäuseteil (6, 7) zu ragt.

   3. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) mit seiner Stirnseite (15) , die dem zugehörigen Gehäuseteil (6,

   7) abgekehrt ist, an dem anderen Gehäuseteil (6,. 7) anliegt.

   4. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) an dem Gehäuseteil (6, 7) mit der öffnung (13) angeformt

   ist.

   5. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die Kragen (14) auf
   ihrer Innenseite wenigstens einen nach innen ragenden Vorsprung (21, 22, 30, 43, 44, 45, 48)
   aufweisen.

   6. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (12) einen an dem anderen Gehäuseteil (6, 7) befestigten
   Zapfen (17) aufweist, der in den Kragen (14)
   hineinragt und dort gegebenenfalls Hinterschneidungen (25, 32, 36, 37, 41) enthält.

   7. Sicherheitsbarriere nach den Ansprüchen 1 und 6, •dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) mit

   dem zugehörigen Gehäuseteil (7) formschlüssig
   verbunden ist. . ,

   8. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) durch das andere Gehäuseteil (7) hindurchgesteckt ist und mit
   einer Anschlagfläche an dem Gehäuseteil (7) anliegt.

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   9. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kragen (14) hineinragende Zapfen (17) an dem anderen Gehäuseteil (7) einstückig angeformt ist.

   10. Sicherheitsbarriere nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) Hinter schneidungen (18, 19) enthält, die mit den VorSprüngen (21, 22) in dem ihn umgebenden Kragen

   (14) einer Rastverbindung bilden.

   11. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) im Bereich der Hinterschneidungen (18, 19) zumindest einen Schlitz (16) enthält/ derart, daß die dadurch gebildeten Zapfenabschnitte beim Einrasten der Rastverbindung federnd aufeinander zu bewegbar sind, und daß der Schlitz (16) im fertiaen Zustand mit Gießharz (23) gefüllt ist, das eine aufeinander zu gerichtete Bewegung der Zapfenabschnitte verhindert.

   12. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kragen (14) an seiner dem zugehörigen Gehäuseteil (6) abgekehrten Stirnseite (15) eine durchgehende umlaufende Schulter (30) angeformt ist, die ein Durchgangsloch (31) begrenzt, dessen Querschnitt gleich dem Querschnitt des durch das Durchgangsloch (31) hindurchführenden Zapfens (17) an dieser Stelle ist.

   13. Sicherheitsbarriere nach den Ansprüchen 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) im Bereich zwischen der nach außen gewandten Seite der Schulter (30) und der öffnung (13) in der Seitenwand (8) des Gehäuseteiles (6) Hinterschnei-

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   düngen (32, 36, 41) enthält, die mit dem ausgehärteten Gießharz (23) eine formschlüssige Verbindung bilden.

   14. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen von einer zwischen der Außenseite der Schulter (30) und der Seitenwand (8) des Gehäuseteiles (6) auf dem Zapfen (17) sitzenden selbstsperrenden Klemmfeder (41) gebildet sind, die in dem Gießharz (2 3) eingebettet ist.

   15. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Hinterschneidungen in den Zapfen'(17) von seinem freien Ende her eine Schraube (35) eingedreht ist, deren Kopf (36) über die Außenkontur des Zapfens (17) hinausragt und in dem Gießharz (23) eingebettet ist, und daß sich die Unterseite 'des Schraubenkopfes (36) im Abstand von der Außenseite der Schulter (30). befindet.

   16. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) eine mit einer Querbohrung (38) des Zapfens (17) fluchtende Querbohrung (39) aufweist, und daß in den Querbohrungen (38, 39) ein im übrigen in dem Gießharz (23) eingebetteter Sicherungsstift (37) sitzt.

   17. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle (12) an beide Gehäuseteile (6, 7) angeformte, jeweils mit der öffnung (13) fluchtende Kragen (14) aufweist.

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   18. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kragen (14) mit ihren Stirnseiten (15), die von den zugehörigen Gehäuseteilen (6, 7) abgekehrt sind, aneinander anliegen und Vorsprünge (4 3, 44) auf ihrer Innenseite tragen, die mit dem ausgehärteten Gießharz (23) eine formschlüssige Verbindung bilden.

   19. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet ,' daß die Kragen (14, 47) teleskopartig ineinandergreifen.

   20. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der der öffnung (13) zugeordnete Kragen (14) halbkreiszylindrisch ausgebildet ist und mit einer Abschlußplatte durch eine gegenüberliegende öffnung (46) in dem anderen Gehäuseteil (7) hindurchragt, und daß ein an der öffnung (46) angeformter halbkreiszylindrischer Kragen (47) mit einer an seiner Stirnseite vorgesehenen Abschlußplatte (48) in der ersten Öffnung (13) des anderen Gehäuseteiles (6) steckt.

   21. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (6, 7) des quaderförmigen Gehäuses (2) schalenförmig ausgebildet sind. . ' "

   22. Sicherheitsbarriere nach Anspruch 2 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kragen (14, 47) teilweise von Abschnitten der Gehäusewand (9, 10) gebildet sind.

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