ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ КОРПУС С РАЗДЕЛЕННОЙ КРЫШКОЙ Российский патент 2023 года по МПК G12B17/08 H02B1/28 

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу, у которого имеющиеся между внутренней полостью корпуса и окружающей средой отверстия и стыки настолько узки и притом настолько длинны, что пламя или раскаленные частицы не могут попадать в окружающую среду. Такие корпуса удовлетворяют виду взрывозащиты "ex-d", который также называют взрывонепроницаемой оболочкой.

Корпуса известного конструктивного выполнения описаны, например, в GB 778040. Описанный там корпус имеет корпусный элемент с зафиксированной на нем крышкой. Крышка посредством соответствующих прижимных средств удерживается на корпусе, причем между крышкой и корпусом расположено уплотнение. Для сброса избыточного давления корпус, кроме того, снабжен приспособлением сброса давления, образованным посредством удерживаемого на отверстии корпуса пористого элемента.

В US 3617570 описан корпус, корпусный элемент которого закрыт нижним листом. Он посредством винтов удерживается на корпусе. Между нижним листом и корпусным элементом выполнен проходящий по контуру стык.

Выполнение стыка между корпусными частями взрывонепроницаемого капсулированного корпуса известно также из DE 19860383 В4. Корпусные части прилегают друг к другу на плоском стыке и прижаты винтами друг к другу.

Примыкание корпусных частей взрывонепроницаемого корпуса друг к другу через плоский зазор в принципе показало свою пригодность. За счет этого взрывонепроницаемый корпус может закрываться посредством крышки, которая по периметру непрерывно через плоский зазор соединена с корпусом. Однако в случае довольно больших корпусов вследствие веса и размера крышки возникают проблемы эксплуатации. Это справедливо, прежде всего, когда не только корпус, но и крышка очень велики, например, чтобы в случае необходимости получать беспрепятственный доступ к встроенным в корпусе элементам. Большие крышки в стесненных условиях монтажа, например на судах или буровых платформах, создают серьезные помехи, поскольку всегда должны быть в распоряжении достаточные пути эвакуации.

Задачей изобретения является создание схемы взрывозащищенного корпуса, которая, по меньшей мере, предотвращает или уменьшает одну из указанных проблем.

Эта задача решена посредством корпуса по п. 1 формулы изобретения.

Корпус снабжен системой крышек, которая содержит две или несколько крышек, и приспособлением сброса давления. Крышки образуют с корпусом соответственно стойкий к прорыву пламени зазор, который, однако, не занимает весь периметр крышки, а вместо это проходит вдоль периметра системы крышек. Между обеими крышками системы крышек расположен еще один стойкий к прорыву пламени зазор, который, однако, в отличие от проходящего вокруг системы крышек зазора выполнен не кольцеобразно замкнутым и потому бесконечным, а проходит линейно и потому имеет два конца. Концы выполненного между крышками стойкого к прорыву пламени зазора касаются проходящего по периметру кольцеобразного стойкого к прорыву пламени зазора или заканчиваются на малом расстоянии от него. При этом для образования стойкого к прорыву пламени зазора между собой крышки расположены с перехлестом.

Ограниченный по меньшей мере двумя крышками с корпусным элементом стойкий к прорыву пламени зазор, предпочтительно, выполнен как плоский зазор, который, более предпочтительно, расположен в одной плоскости.

Точно так же выполненный между обеими крышками стойкий к прорыву пламени зазор, предпочтительно, является плоским зазором. Он может быть расположен в той же плоскости, как и вышеназванный проходящий по контуру стойкий к прорыву пламени зазор, или в плоскости, смещенной относительно этой плоскости. Это открывает массу возможностей для формирования перехода между идущим по контуру стойким к прорыву пламени зазором и выполненным между обеими крышками стойким к прорыву пламени зазором.

Кроме того, между обеими крышками может быть выполнен торцевой стык (зазор стыкового соединения), который, за исключением его концов, не должен быть выполнен стойким к прорыву пламени. На его обращенной к окружающей среде боковой стороне, то есть в его поперечном направлении, он может быть защищен от проскока пламени посредством выполненного между крышками стойкого к прорыву пламени зазора. На его обоих концах торцевой стык может быть снабжен заглушкой торцевого стыка, которая предотвращает прорыв пламени. Вследствие этого для торцевого стыка возможны допуски, облегчающие позиционирование обеих крышек при закрывании корпуса. Например, для временного удержания обеих крышек в открытом положении могут быть предусмотрены имеющие люфт шарниры. Кроме того, крышки могут быть соединены с корпусным элементом посредством винтов, быстроразъемных соединений или других механизмов замыкания, которые взаимно позиционируют обе крышки и при этом позволяют относительно большой допуск (например, около 1 мм или больше). Это представляет собой облегчение конструкции и одновременно облегчение монтажа при открывании и закрывании корпуса.

Формы выполнения изобретения, которые позволяют достичь один или несколько указанных преимуществ, являются предметом описания, чертежа или дополнительных пунктов формулы изобретения. Показано на:

Фиг. 1 - корпус согласно изобретению, схематический чертеж, главный вид передней стороны в перспективе,

Фиг. 2 корпус согласно фиг. 1, вид сверху,

Фиг. 3 корпус согласно фиг. 1, вид спереди, с особым изображением стойкого к прорыву пламени зазора,

Фиг. 4 - фрагмент крышки согласно фиг. 2 в области примыкания ее обеих крышек друг к другу,

Фиг. 5 измененная конструктивная разновидность крышки в изображении согласно фиг. 4,

Фиг. 6 - измененная далее конструктивная разновидность корпуса и его крышки на фрагментарном изображении, изображение согласно фиг. 4,

Фиг. 7 измененная далее форма выполнения корпуса согласно изобретению с особым изображением его запирания торцевого стыка, вид сверху с изображенными прозрачными крышками,

Фиг. 8-10 - дополнительные формы выполнения корпуса согласно изобретению соответственно, вид в перспективе, особое внимание на запирание торцевого стыка.

На фиг. 1 наглядно представлен корпус 10, выполненный с видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" как взрывозащищенный корпус. Корпус 10 имеет корпусный элемент 11, охватывающий внутреннюю полость для размещения компонентов, которые могут служить источниками инициирования взрыва. Корпусный элемент 11 может быть выполнен наподобие ящика со стоящими под прямым углом друг к другу стенками или же иным образом. Корпусный элемент 11 имеет входное отверстие, закрытое системой 12 крышек. К системе 12 крышек относятся, по меньшей мере, первая крышка 13 и вторая крышка 14, которые вместе закрывают входное отверстие корпусного элемента 11. Обе крышки 13, 14 удерживаются на корпусном элементе 11 посредством дополнительно не показанных прижимных средств и прижимаются одна к другой. Для этого служат винты, стяжные хомуты или другие прижимные средства, которые прижимают обе крышки 13, 14 к корпусному элементу 11 и по отношению друг к другу. Кроме того, крышки 13, 14, как показано на фиг. 1 на примере крышки 14, могут удерживаться посредством шарниров 15, 16 (а также 15', см. фиг. 2 на примере крышки 13) или аналогичных опорных средств на корпусном элементе 11, которые, когда система 12 крышек открыта, несут вес соответствующей крышки 13, 14.

Предпочтительно, шарниры 15, 16 (а также 15', 16') определяют общую, проходящую параллельно одной из сторон корпусного элемента 11 шарнирную ось с некоторым люфтом, так что когда крышка 14 закрывается, возможна ориентация крышки 14 на корпусном элементе 11, например, посредством установочных штифтов или т.п.

Обе крышки 13, 14, как видно на фиг. 2, примыкают к стойкому к прорыву пламени зазору 17 на корпусном элементе 11. Этот стойкий к прорыву пламени зазор 17 на фиг. 3 показан еще раз. Там он снаружи ограничен контуром корпусного элемента 11, а внутри пунктирной линией, которая обозначает окаймление входного отверстия корпуса элемента 11. Обычно стойкий к прорыву пламени зазор 17 имеет ширину 18, которая достаточна для охлаждения проходящего газа и предотвращения проскока пламени. Выполненный между системой 12 крышек и корпусным элементом 11 зазор 17 проходит вдоль всего периметра системы 11 крышек или же корпусного элемента 17, так что он полностью охватывает входное отверстие. Зазор 17 следует при этом за формой входного отверстия и может иметь соответственно кольцеобразную многоугольную, кольцеобразную круглую или другую форму, однако при этом быть выполненным закрытым и потому непрерывным. На торцевом стыке между обеими крышками 13, 14 корпусный элемент 11 не имеет по меньшей мере, предпочтительно, ни одной поверхности прилегания. Другими словами, зазор 17 тогда не имеет разветвлений, т.е., он прямой. Со стороны корпусного элемента 11 там нет поверхности прилегания для крышек 13, 14. Каждая крышка 13, 14 прилегает, таким образом, к корпусному элементу 11 только тремя сторонами.

Предпочтительно, зазор 17, как видно на фиг. 2, выполнен как плоский зазор. Он образуется между поверхностью прилегания, образованной на корпусном элементе 11, и соответственно сопряженными поверхностями прилегания с обратной стороны крышек 13, 14. Действующие на корпусе 10 зажимные и удерживающие средства крышек 13, 14 удерживают при этом крышки 13, 14 с плотным прилеганием к корпусному элементу 11. Дополнительные прижимные средства удерживают крышки 13, 14 в плотном прилегании друг с другом. Направление прижима зажимных и удерживающих средств, которые прижимают крышки 13, 14 к корпусному элементу, предпочтительно, совпадает с направлением прижима, в котором крышки 13, 14 прижаты одна к другой. За счет этого достигается, что в любом случае, даже при импульсообразном повышении давления в корпусе 10, ширина зазора между крышками 13, 14 и корпусом, а также ширина зазора между крышками 13, 14 по большей части составляет несколько сотых долей миллиметра, однако в любом случае не превышает величины, предотвращающей прорыв пламени.

Обе крышки 13, 14 могут закрывать входное отверстие корпусного элемента 11, предпочтительно каждая приблизительно наполовину. При этом они в закрытом состоянии расположены напротив друг друга на торцевом стыке 19, как видно на фиг. 4. Этот торцевой стык имеет определенный допуск относительно его ширины, который получается из допусков изготовления, изменения температуры и допусков относительно позиционирования обеих крышек 13, 14 на корпусном элементе 11. Предпочтительно, торцевой стык 19 рассчитан так, что крышки 13, 14 соприкасаются друг с другом торцевыми сторонами, чтобы не происходило нежелательное заклинивание или чтобы предотвращать закрывание крышек 13, 14.

Однако между обеими крышками 13, 14 выполнен стойкий к прорыву пламени зазор 20 за счет того, что одна из крышек, здесь, например, крышка 14, имеет проходящий над другой крышкой 13 выступ 21 в виде планки. Выступ 21 на обращенной к крышке 13 стороне имеет плоскую поверхность, которая прилегает к внешней стороне крышки 13 и образует с ней полосовидный зазор 20. Он показан на фиг. 3 еще раз. Он проходит, как видно, поперек ограниченного зазором 17 входного отверстия и перекрывает зазор 17 в двух расположенных одно напротив другого местах, которые одновременно представляют собой концы 22, 23 зазора 20. Выступ 21 может быть образован уложенной на крышку 14, привинченной, приваренной, приклеенной к ней или выфрезерованной из нее, или выполненной иным образом планкой. На обращенной к крышке 13 стороне выступ 21 имеет правильную по форме, например плоскую, например обработанную, поверхность. Также крышка 13 на обращенной к выступу 21 стороне имеет правильную по форме, например плоскую, например обработанную, поверхность, так что обе поверхности имеют возможность быть смонтированными плотно лежащими одна на другой. Не показанные на фиг. 1 прижимные средства прижимают выступ 21 к крышке 13, так что обработанные поверхности прочно лежат одна на другой. В качестве альтернативы, обе крышки 13, 14 могут быть изготовлены из массивного материала и в месте перекрытия снабжены соответствующим фрезерованным пазом, так что они, например, согласно фиг. 5, сцепляются друг с другом. Вследствие этого может также обеспечиваться предотвращающая прорыв пламени длина и узость зазора 20 между крышками 13, 14.

Торцевой стык 19 в области концов 22, 23 может образовывать отверстия, которые сами по себе еще не стойки к прорыву пламени. Поэтому на обоих концах 22, 23 предусмотрена соответственно заглушка торцевого стыка, как показано, например, на фиг. 8 на примере конца 23. Заглушка торцевого стыка может быть образована уплотнением, как показанное на фиг.8 эластичное уплотнение 25, которое вставляется в соответствующее отверстие 26, которое выполнено, например, как цилиндрическое отверстие на конце торцевого стыка 19 и ограничено полуцилиндрически закругленными торцевыми сторонами обеих крышек 13, 14. Эластичное уплотнение 25 может представлять собой эластичный цилиндр (резиновый цилиндр или т.п.) или также полый цилиндр, который посредством деформация имеет возможность приобрести различную форму. Например, для этого может быть предусмотрен расположенный в центре эластичного уплотнения 25 эксцентрик, нажимной винт или другое прижимное средство. Вместо резины может применяться другой деформируемый материал, например металл, металлизированная пластмасса или т.п. Вместо подбора цилиндрического отверстия 26 с цилиндрическим уплотнением могут применяться также другие формы поперечного сечения, такие как, например, четырехугольная форма, многоугольная форма или т.п., как для отверстия 26, так и на уплотнение 25. Уплотнение 25 прилегает равномерно к обеим торцевым сторонам крышек 13, 14 и, кроме того, плотно закрывает как зазор 17, так и зазор 20, как следует, прежде всего, из фиг.8. Изменение формы эластичного уплотнения 25 может быть достигнуто посредством штока или других мер, например, винта, клина, конуса, сжатия между крышками 13, 14 или других возможностей для оказания нажима на уплотнение 25.

В ранее описанной форме выполнения корпуса 10 возможны многочисленные варианты, касающиеся как расположения зазора 20 и торцевого стыка 19, так и выполнения заглушки 24 торцевого стыка. Например, поперечное сечение торцевого стыка может уменьшаться за счет того, что расстояние между стойким к прорыву пламени зазором 17 и стойким к прорыву пламени зазором 20 уменьшается, как в качестве примера показано на фиг. 5. Крышка 13 имеет там подходящее углубление для выступа 21 крышки 14, так что ширина торцевого стыка 19 уменьшается. На своих концах он, в свою очередь, может быть снабжен заглушкой 24 торцевого стыка.

Согласно фиг. 6 возможно также располагать во внутренней полости корпусного элемента 11 выступ 21 крышки 14, так что выступ 21 проходит не поверх крышки 13, как показано на фиг. 4 и 5, а проходит под ней. Вследствие этого стойкий к прорыву пламени зазор 17 и стойкий к прорыву пламени зазор 20 лежат в общей плоскости. Торцевой стык 19 лежит теперь на открытой к окружающей среде стороне системы 12 крышек. На критических переходах между зазором 20 и зазором 17, в свою очередь, может быть расположена заглушка 24 торцевого стыка, которая закрывает место, в котором зазор 20 примыкает к зазору 17.

Возможно также сам торцевой стык выполнять стойким к прорыву пламени. На фиг. 7 показана для этого применимая в случае форм выполнения согласно фиг. 1-5 конфигурация торцевого стыка, вид сверху. При этом обе крышки 13, 14 на фиг. 7 показаны прозрачными. Корпусный элемент 11 имеет в области конца 22 торцевого стыка 19 направленный внутрь, проходящий параллельно обратным сторонам крышек 13, 14 выступ, который превышает ширину 18 и потому шире, чем, например, 25 мм. В выбранном варианте осуществления он имеет, например, ширину 60 мм. Поверх этого выступа, к которому плотно прилегают обе крышки 13, 14, сформирован торцевой стык 19 наподобие лабиринта, например в форме меандра, волн, сцепленных друг с другом зубцов или т.п. Прежде всего, выполнены несколько участков 27, 28 торцевого стыка, соответственно имеющих длину, дающую стойкость к прорыву пламени, например длину 25 мм или больше. В форме выполнения согласно фиг. 7 на протяжении торцевого стыка 19 имеются по меньшей мере два угла, однако предпочтительно несколько углов, для обеспечения стойкой к прорыву пламени геометрии торцевого стыка. Имеющиеся на протяжении торцевого стыка углы могут иметь 90° или другое значение.

При всех формах выполнения торцевого стыка 19, в которых торцевой стык 19 лежит между зазорами 17 и 20, концевая герметизация торцевого стыка 19 может происходить по любому из показанных на фиг. 8-10 принципов. Например, торцевой стык 19, как следует из фиг. 9, может закрываться крышкой 29, которая перекрывает как выступ 21, так и лежащую под ним часть крышки 13 и примыкающую к торцевому стыку 19 часть крышки 14, и участок корпуса 11. Крышка 29 может крепиться посредством пригодных крепежных средств -винтов, зажимов или т.п. на корпусном элементе 11 и/или крышках 13, 14.

В качестве альтернативы, как заглушка 24 торцевого стыка может применяться клиновидный уплотняющий элемент 30 из гибкого или негибкого, полого или цельного материала на конце торцевого стыка 19. Клиновидный уплотняющий элемент 30 может (как и уплотняющий элемент 25) состоять из пористого материала. Пористость материала выбирается при этом такой, что материал оказывает блокирующее действие против проскока пламени.

Во всех формах выполнения корпуса 10 общим является то, что он снабжен по меньшей мере, предпочтительно, одним приспособлением 31 сброса давления, как оно в качестве примера показано на фиг.1. К приспособлению 31 сброса давления относится, по меньшей мере, пористый элемент 32, который расположен или в замкнутой внутренней полости корпуса 11, или на отверстии 33 сброса давления. Отверстие 33 сброса давления соединяет внутреннюю полость корпуса 10 с окружающей средой и может быть расположено по меньшей мере в одной из крышек 13, 14 и/или в корпусном элементе 11. Отверстие 33 сброса давления и расположенный в нем элемент 32 сброса давления предотвращают рост вредного пика избыточного давления в корпусе 10, когда имеющаяся там взрывчатая газовая смесь воспламеняется, например, во время эксплуатации электрических компонентов. Вследствие эффективного уменьшения пиков давления посредством пористых элементов 32 с достаточным объемом поступающие в эти элементы 32 горячие потоки газа охлаждаются настолько, что сокращение их объема предотвращает нарастание давления в корпусе 10. Дополнительно, при расположении пористого элемента 32 в отверстии 33 сброса давления вследствие перепуска газа в атмосферу может достигаться дополнительный эффект сброса давления.

Эффективный сброс давления корпуса 10, а также плотная затяжка системы 12 крышек по отношению к корпусному элементу 11, как и плотная затяжка обеих крышек 13, 14 друг к другу в области выступа 21 посредством расположенных вдоль него прижимных средств, а также посредством расположенных по периметру системы 12 крышек прижимных средств допускают двух- или многостворчатое выполнение системы 12 крышек. За счет этого величина и вес крышек 13, 14 уменьшаются до удобного в обращении размера, в то время как корпус может быть выполнен особенно большим. Дополнительно, достигнутое с помощью приспособления 31 сброса давления уменьшение пика давления приводит к тому, что даже при взрыве внутри корпуса 10 сохраняется геометрия зазора, и прорыв пламени не происходит. Стойкая к прорыву пламени геометрия зазора в закрытом состоянии может достигаться с помощью одного или нескольких шарниров, средств позиционирования, центрирующих штифтов, придания формы геометрии зазора, придания формы торцевому стыку, резьбонарезных вспомогательных средств, посадочных форм или механического стыкования.

Взрывозащищенный корпус 10 согласно изобретению имеет систему 12 крышек, состоящую из двух или нескольких крышек 13, 14. Крышки 13, 14 примыкают на стойком к прорыву пламени зазоре 17 к корпусному элементу 11. Между отдельными крышками 13, 14 также расположен по меньшей мере один стойкий к прорыву пламени зазор 20. На оставшихся торцевых стыках или других зазорах и проходах расположены отдельные уплотнения, прежде всего в форме заглушки 24 торцевого стыка.

10 - корпус

11 - корпусный элемент

12 - система крышек

13 - первая крышка

14 - вторая крышка

15, 15', 16 - шарниры

17 - зазор

18 - ширина зазора 17

19 - торцевой стык

20 - зазор

21 - выступ

22, 23 - концы зазора 20

24 - заглушка торцевого стыка

25 - эластичное уплотнение

26 - отверстие

27, 28 - участки торцевого стыка

29 - крышка

30 - уплотняющий элемент

31 - приспособление сброса давления

32 - пористый элемент

33 - отверстие сброса давления

Взрывозащищенный корпус (10) согласно изобретению имеет систему (12) крышек, состоящую из двух или нескольких крышек (13, 14). Крышки (13, 14) на стойком к прорыву пламени зазоре (17) примыкают к корпусному элементу (11). Между отдельными крышками (13, 14) также расположен по меньшей мере один стойкий к прорыву пламени зазор (20). На оставшихся торцевых стыках (19) или других зазорах и проходах расположены отдельные уплотнения, прежде всего в форме заглушки (24) торцевого стыка. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Взрывозащищенный корпус (10), прежде всего корпус вида взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка", имеющий:

- корпусной элемент (11), который охватывает внутреннюю полость и имеет входное отверстие,

- приспособление (31) сброса давления,

- систему (12) крышек, которая содержит по меньшей мере первую и вторую крышки (13, 14),

причем между крышками (13, 14) и корпусным элементом (11), а также между крышками (13, 14) выполнены соответственно стойкие к прорыву пламени зазоры (17, 20), причем для образования стойкого к прорыву пламени зазора (20) между собой крышки (13, 14) расположены с перехлестом.

2. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что соответственно ограниченные по меньшей мере двумя крышками (13, 14) с корпусным элементом (11) зазоры (17, 20) представляют собой плоские зазоры.

3. Корпус по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соответственно ограниченный по меньшей мере двумя крышками (13, 14) и корпусным элементом (11) зазор (17) расположен лежащим в одной плоскости.

4. Корпус по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что выполненный между по меньшей мере двумя крышками (13, 14) зазор (20) представляет собой плоский зазор.

5. Корпус по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что выполненный между по меньшей мере двумя крышками (13, 14) зазор (20) ориентирован параллельно выполненному между по меньшей мере двух крышек (13, 14) и корпусным элементом (11) зазору (17).

6. Корпус по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что между по меньшей мере двумя крышками (13, 14) выполнен торцевой стык (19).

7. Корпус по п. 6, отличающийся тем, что торцевой стык (19) расположен соединяющим выполненный между крышками (13, 14) зазор (20) и выполненный между крышками (13, 14) и корпусным элементом (11) зазор (17).

8. Корпус по п. 6, отличающийся тем, что торцевой стык (19) снабжен заглушкой (24) торцевого стыка.

9. Корпус по п. 8, отличающийся тем, что заглушка (24) торцевого стыка расположена на конце относительно торцевого стыка (19).