[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein explosionsgeschütztes Gehäuse, insbesondere ein ein- oder mehrkammeriges Ge ^¬ häuse der Schutzart Ex-d.

[0002] In explosionsgefährdeten Bereichen werden häufig Gehäuse der Schutzart Ex-d eingesetzt. Solche Gehäuse sind so widerstandsfähig ausgebildet, dass sie einer in ihrem Innenraum stattfindenden Zündung eines explosiven Gasgemisches und der infolge der eintretenden Explosion darauf folgenden Druckerhöhung standhalten. Außerdem sind die Gehäuse so gestaltet, dass aus Ihnen keine Flammen oder glü ^¬ hende, als Zündquellen wirkende Partikel nach außen gelangen können. Sollten Spalte vorhanden sein, müssen diese eine Mindestlänge aufweisen und dürfen eine Höchstweite nicht überschreiten. Vorhandene Gehäuseöffnungen sind mit Druckentlastungskörpern versehen, die auch als Flammen- schutzfilter bezeichnet werden und verhindern, dass eine im Gehäuse gezündete Flamme nach außen dringt und in der Umge ^¬ bung vorhandenes explosionsfähiges Gemisch zündet wobei sie andererseits einen Druckausgleich mit der Umgebung bewirken .

[0003] Die DD 261063 A3 beschreibt ein explosionsgeschütz ^¬ tes Gehäuse mit einem in seinem Innenraum angeordneten porösen Körper, beispielsweise aus Schlackenwolle, Glaswolle, Metall oder Keramik mit offenen durchgehenden Poren oder Spalten. Ein solcher in dem Gehäuse angeordneter Körper soll zu einer Senkung des Explosionsdrucks um ca. 90% füh ^¬ ren . [0004] Die DE 198 60 286 B4 offenbart ein für einen Bild ^¬ schirm vorgesehenes Gehäuse, dessen Innenraum teilweise mit einem porösen Dämpfungsmaterial zur Senkung des Explosions ^¬ drucks gefüllt ist. Das Material weist eine Vielzahl im Querschnitt kleiner, nicht geschlossener, sondern durchgehender Kanäle in Form von Poren oder Spalten auf. Der Explosionsdruck soll dadurch auf lediglich etwa 10 Prozent des Explosionsdrucks gemindert werden, das sonst in dem leeren Gehäuse auftreten würde.

[0005] Weiter schlägt die DE 10 2014 206433 B3 die Anord ^¬ nung eines Tablett-Computers in einem mit einer Glasscheibe versehenen explosionssicheren Gehäuse vor, wobei in dem Tablett-Computer ein Dämpfungselement aus offenporiger Steinwolle, Quarzwolle, Glaswolle, Metallschaum oder der ^¬ gleichen angeordnet ist.

[0006] Bei den bekannten Gehäusen mit Körpern aus offenporigem Material handelt es sich teilweise um Speziallösun- gen, die relativ raumgreifend sind und/oder sehr an die speziellen Gegebenheiten, wie beispielsweise Tablett-Compu ^¬ ter, angepasst sind.

[0007] Die DE 10 2013 109 259 AI beschreibt dagegen ein ex ^¬ plosionsgeschütztes Gehäuse der Schutzart druckfeste Kapse ^¬ lung (Ex-d) , in dessen Gehäusewand ein poröser Druckentlas ^¬ tungskörper vorgesehen ist, durch den ein im Gehäuse aufgebauter Explosionsdruck nach außen dringen kann. Dieses Prinzip nutzen auch die Gehäuse gemäß der US 4,180,177 sowie nach der DE 10 2010 016 782 B4.

[0008] Derartige Druckentlastungskörper unterliegen bei Anordnung solcher Gehäuse in widriger Umgebung der Verschmutzung oder bei Wetterbeaufschlagung der Verkeimung, Vereisung und/oder Korrosion. Die Berücksichtigung solcher Umstände führt zu einer Erhöhung des Aufwands. [0009] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept für ein explosionsgeschütztes Gehäuse anzugeben, das vielseitig an ^¬ wendbar und wenig aufwendig ist.

[0010] Diese Aufgabe wird mit der Gehäuseanordnung nach Anspruch 1 wie auch mit der Gehäuseanordnung nach Anspruch 9 gelöst :

[0011] Das erfindungsgemäße Gehäuse umfasst eine Wandanord ^¬ nung mit mehreren Wänden, die einen Innenraum umschließen. An wenigstens zwei der Wände der Wandanordnung ist ein of ^¬ fenporiges Material angeordnet. Durch die Anordnung des of ^¬ fenporigen Materials an zwei verschiedenen zum Beispiel einander gegenüberliegenden oder im Winkel zueinander stehenden Wänden wird eine in dem Gehäuse ausgelöste Druckwelle besonders effizient vernichtet. Dies gilt sowohl, wenn jede der mit offenporigen Material versehenen Wände vollflächig mit diesem Material versehen ist, wie auch wenn sich bei einer oder mehreren der mit dem Material versehenen Wände das Material lediglich über einen Teilbereich der betroffenen Wand erstreckt.

[0012] Die Nutzung wenigstens zweier oder mehrerer Wandflächen zur Anbringung von offenporigem Material, das eine darauf auftreffende oder daran entlanglaufende Druckwelle dämpft, führt zu einer großen aktiven Dämpfungsfläche und somit zu einer hohen Dämpfungswirkung, auch wenn lediglich relativ dünne Lagen aus offenporigem Material verwendet werden. Damit wird der für die Aufnahme von Komponenten zur Verfügung stehende Teil des Innenraums des Gehäuses durch das offenporige Material nur wenig reduziert. In dem Ge ^¬ häuse können die Wände teilweise oder komplett mit porösem Material ausgekleidet sein. Die porösen Materialien wirken einerseits als ein nicht zündfähiges Entlastungsvolumen und andererseits als Löschvolumen für eine eindringende Flam ^¬ menfront. Eine kugelförmige Explosionsfront wird durch die Auskleidung sofort schnellstmöglich großflächig aufgenommen, wobei eine Kühlung und Aufnahme unverbrannter Gase be ^¬ wirkt wird. Damit wird zum einen die Menge des an der Ver ^¬ brennung bzw. Explosion teilnehmenden Gases reduziert und andererseits durch Gaskühlung der Druck gemindert. Durch vollständige Auskleidung des Gehäuses innen mit dem offen ^¬ porigen Material wird ein optimaler Flächen-/Volumen-Faktor für das Gehäuse erhalten.

[0013] Durch die Anordnung des offenporigen Materials, vorzugsweise ausschließlich an den Wänden, wird ein großer zusammenhängender Einbauraum für Betriebsmittel, Schalter und dergleichen erhalten.

[0014] Vorzugsweise ist das offenporige Material unmittel ^¬ bar an den wenigstens zwei Wänden anliegend angeordnet. Die dadurch gegebene Wärmeübertragung zwischen dem offenporigen Material und der Gehäusewand kühlt das offenporige Mate ^¬ rial, so dass dieses einen hohen druckreduzierenden Effekt aufweist. Die Gehäusewand bildet ein an das offenporige Ma ^¬ terial thermisch angeschlossenen Wärmespeicher.

[0015] Das offenporige Material kann vollflächig, stoff ^¬ schlüssig oder lediglich stellenweise stoffschlüssig mit den Wänden des druckfesten Gehäuses verbunden sein. Dazu kann das poröse Material mit den Wänden verschweißt oder, wenn das Gehäuse im Gussverfahren hergestellt wird, durch Einbringen in die Gussform durch Urformen mit den Gehäusewänden verbunden sein. Andere mechanische form- und/oder stoffschlüssige Verbindungsmöglichkeiten können genutzt werden. Beispielsweise kann das offenporige Material von einer Gitterstruktur eingefasst sein, die mit der Wandanordnung verbunden ist. Die Gitterstruktur kann ein Drahtgitter, ein Lochblech, ein Kunststoffgitter oder dergleichen sein. [0016] Das poröse Material ist vorzugsweise als Platte oder Matte im Wesentlichen gleichbleibender Dicke ausgebildet, so dass die wandabgewandte Fläche parallel oder im spitzen Winkel zu der Wand verlaufend angeordnet ist. Damit stehen sich im Innenraum wenigstens zwei Flächen des offenporigen Materials im Wesentlichen gegenüber oder im Winkel zueinander. Beides führt zu einer wirksamen Dämpfung einer dynamisch durchlaufenden Flammenfront.

[0017] An von offenporigen Material freien Stellen der Wand oder an von offenporigem Material bedeckten Stellen der Wand können Druckentlastungskörper angeordnet sein. Während das offenporige Material selbst keine Sicherheit gegen Flammendurchschlag bietet oder bieten muss, wird die Flam ^¬ mendurchschlagsicherheit nach außen durch den oder die Dru ^¬ ckentlastungskörper erbracht. Das offenporige Material dient in erster Linie der Gaskühlung und somit der Aufnahme von Wärmeenergie und der Minderung von Druckspitzen. Hinsichtlich der Gasströmung sind von dem offenporigen Material gebildete Wärmeaufnahmeeinrichtung und die Flammen- durchschlagsicherung hintereinander angeordnet. Durch die Kombination des nichtflammendurchschlagsicheren Materials mit einer Flammendurchschlagsicherung wird eine Druckentlastung mit verbesserter Wirksamkeit geschaffen. Dies gilt unabhängig davon, ob das offenporige Material nur an der Innenseite einer einzigen Gehäusewand oder an mehreren Gehäusewänden angebracht ist.

[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jedoch auf Druckentlastungskörper und somit einen äußern Druckausgleich verzichtet werden, indem das innen an den Wänden angebrachte offenporige Material zu einer schnellen Kühlung und somit zu ganz erheblichen Druckreduktion führt. Das offenporige Material kann durch einen oder mehrere Körper aus Metallschaum, aus gesinterten Metallpartikeln, Metallfasern, insbesondere Edelstahlwolle, andere Metallfasern, Me ^¬ tall-Drähten, Metall-Streifen, mineralischen Fasern wie Glasfasern, Steinwollfasern, Quarzfasern und ähnlichem gebildet sein. Das offenporige Material kann eine Gitter ^¬ struktur, einen Maschenstruktur oder eine Gewebestruktur aufweisen und insbesondere aus mehreren, aufeinander liegenden Lagen der Gitter-, Maschen- oder Gewebestruktur gebildet sein. Diese können lose aufeinander liegen oder, z.B. durch Sintern oder durch eine andere Technik, miteinander verbunden sein. Bei den Körpern aus Draht- oder Fasermaterial kann es sich um nadelgefilzte Anordnungen, d.h. ein Wirrfasergelege mit verfilzten, stofflich jedoch nicht aneinander gebundenen Fasern handeln. Bedarfsweise kann auch eine stoffliche Bindung der Fasern untereinander, z.B. durch ein Bindemittel oder durch Sintern vorhanden sein. Die Fasern führen zu einer Kühlung der aufgenommenen Druckwelle durch Wärmeaufnahme und zu einer Vernichtung der kinetischen Energie der Druckwelle durch innere Reibung der Fasern aneinander. Bevorzugt wird ein Material mit hoher Wärmespeicherkapazität, wie Steinwolle oder Keramikwolle.

[0019] Das Fasermaterial des offenporigen Materials kann zu einem Körper in Gestalt von Platten, Quadern oder anderen Formen vorgepresst sein, die in das Gehäuse eingelegt, ein ^¬ geklebt oder eingeschraubt werden können oder die durch ein Gestell gehalten sind. Die Verdichtung des Faserkörpers ist jedoch vorzugsweise so schwach, dass Abstände und Spalte der porösen Materialen wenigstens an einigen Stellen oberhalb der Grenzspaltenweite des klassischen Explosionsschut ^¬ zes liegen, d.h. Kühlungseffekt, Strömungseffekt oder sons ^¬ tige kinetische Effekte, die eine Zündung von in dem Mate ^¬ rial vorhandenem Gas oder ein Durchlaufen der Flammenfront durch das Material verhindern könnten, sind nicht oder nicht durchgängig vorhanden. Insbesondere wenn das offenpo ^¬ rige Material eine hohe Wärmekapazität aufweist, wie es beispielsweise bei Glasfasern, Quarzfasern, Keramikfasern, Steinfasern der Fall ist, wird dennoch eine hohe Druckre ^¬ duktion erreicht.

[0020] Das offenporige Material kann auch durch anorgani ^¬ sche oder organische Bindemittel soweit gebunden sein, dass ein offenporiger formstabiler Körper entsteht. Dieser muss nicht zwangsläufig an die Wand anschließen. Ein solcher vorgeformter gebundener Faserkörper, kann auch in dem Gehäuse von vier, fünf oder sechs Seiten zugänglich angeordnet sein. Er wirkt auch ohne Wandanschluss druckmindernd und kann alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Auskleidungen des Gehäuses mit offenporigem Material Anwendung finden. Auch das an der Gehäusewand ange ^¬ ordnete offenporige Material kann durch ein organisches o- der anorganisches Bindemittel in seiner Form stabilisiert sein .

[0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus Ansprüche, der Zeichnung und der Beschreibung. Es zeigen:

[0022] Figur 1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit verschie ^¬ denen Maßnahmen zur Druckreduktion, in schematisierter Darstellung;

[0023] Figur 2 einen Ausschnitt aus einem druckreduzierenden offenporigen Körper des Gehäuses nach Figur 1 ;

[0024] Figur 3 und 4 weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gehäuses jeweils, in schematisierter Quer- schnittsdarStellung . [0025] In Figur 1 ist ein explosionsgeschütztes Gehäuse 10 veranschaulicht, das mehrere Wänden 11, 12, 13, 14 umfasst, die einen nach außen abgeschlossenen Innenraum 15 umgrenzen. Die Wände 11 bis 14 bilden zusammen mit einem nicht weiter veranschaulichten Boden und einem Deckel eine

Wandanordnung 16. Boden und Deckel diese Gehäuses können mit den Wänden 11 bis 14 fest oder auch lösbar verbunden sein. Sie werden weiterhin ebenfalls als Wände angesehen.

[0026] In dem Innenraum 15 können Bauelemente und Komponenten wie beispielsweise Leiterplatten, 17, 18 mit darauf an ^¬ geordneten elektrischen Bauelementen angeordnet sein, die Zündquellen bilden können.

[0027] An wenigstens zwei Wänden 11, 12 des Gehäuses 10 ist offenporiges Material 19, 20 zum Beispiel in Gestalt von Platten, Körpern oder Matten angeordnet, das die jeweilige Wand 11, 12 jeweils ganz oder teilweise bedeckt. Das offen ^¬ porige Material kann Fasern oder Partikel in beweglicher Form oder in untereinander verbundener Form umfassen. Es kann regelmäßig oder unregelmäßig ausgebildete und angeord ^¬ nete Poren enthalten. Z.B. kann es sich um Gitterstrukturen mit einem oder mehreren übereinanderliegenden Gittern aus Metalldrähten, Seilen oder Streifen handeln, die gitterför- mig oder als Gewebe angeordnet sind. Die Metalldrähte, - Seile, oder -Streifen sind untereinander verbunden oder sie liegen lose bspw. lagenweise aufeinander. Die Metall- Drähte, -streifen oder -Drähte können auch zu einer anderweitige Maschenware, wie z.B. zu einem Gestrick oder Ge ^¬ blecht geformt sein. Die Drähte, Seile oder Streifen können auch aus einem anderen wärmeabsorbierenden Material bestehen .

[0028] Das offenporige Material ist dabei vorzugsweise un ^¬ mittelbar an die jeweilige Wand 11, 12 anliegend angeordnet und weiter vorzugsweise mit dieser verbunden. Die Verbindung kann durch vollflächiges Verkleben, Verschweißen oder durch andere Verbindungsmaßnahmen, erfolgen, die zu einer Stoffschlüssigen teil- oder vollflächigen Verbindung führen. Alternativ oder zusätzlich kann das offenporige Material 19, 20 in einer Aufnahme gehalten sein, die beispiels ^¬ weise durch eine Gitterstruktur 21 gebildet ist. Die Git ^¬ terstruktur 21 kann ein Lochblechgehäuse, ein Drahtgitter, ein Käfig oder dergleichen sein, der mit dem Gehäuse 10 verbunden ist und das offenporige Material 19, 20 von dem sonstigen Innenraum 15 fernhält.

[0029] Das offenporige Material 19, 20 weist an seiner je ^¬ weils zu dem Innenraum 15 hin weisenden Seite Flächen 22, 23 auf, die wie dargestellt in einem Winkel zueinander an ^¬ geordnet sind, der kleiner als 180° ist.

[0030] Alternativ oder zusätzlich zu dem offenporigen Material 20 ist den offenporigem Material 19 gegenüberliegend ein weiterer Abschnitt 24 offenporigen Materials angeord ^¬ net. Dieses kann das gleiche oder ein anderes offenporiges Material wie die Materialien 19, 20 sein. Es kann die glei ^¬ che oder eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Ebenso kön ^¬ nen die offenporigen Materialien 19, 20 gleiche oder unterschiedliche Dicken aufweisen. Das Material 24 weist eine dem Innenraum 15 zugewandte Fläche 25 auf, die der Fläche 22 gegenüberliegt und die zu der Fläche 23 im Winkel von z.B. 90° angeordnet ist.

[0031] Das offenporige Material 19, 20 und/oder 24 bildet eine innere Druckentlastungsvorrichtung. Eine weitere innere Druckentlastungsvorrichtung kann durch einen offenporigen Körper 26 gebildet sein, der an wenigstens vier, vorzugsweise an fünf oder sechs Seiten frei, d.h. nicht an ei ^¬ ner der Wände der Wandanordnung anliegend, in dem Innenraum 15 des Gehäuses 10 angeordnet ist. Die nachfolgenden Erläu ^¬ terungen des Körpers 26 gelten optional auch für das offenporige Material 19, 20.

[0032] Der offenporige Körper 26 ist vorzugsweise ein Fa ^¬ serkörper, dessen Fasern durch ein Bindemittel untereinander verbunden sind. Figur 2 veranschaulicht schematisiert einen Ausschnitt aus dem Körper 26. Wie ersichtlich sind mehrere Fasern 27 in räumlich ungeordneter Anordnung miteinander verschlungen und an wenigstens einigen ihrer Kreuzungsstellen durch Bindemittel 28 verbunden. Bei den Fasern kann es sich um Metallfasern oder mineralische Fasern insbesondere Glasfasern, Quarzfasern, Steinfasern, Keramikfasern, handeln. Das Bindemittel 28 kann ein Kunstharz, insbesondere ein Phenolharz, sein. Der Harzanteil ist so ge ^¬ ring, dass die zwischen den Fasern 27 vorhandenen Poren offen bleiben. Er ist jedoch so groß, dass der offenporige Körper 26 eine erhebliche Formstabilität hat, so dass er bei Zündung einer Explosion in dem Innenraum 15 nicht aufgelöst wird und möglichst keine oder allenfalls ein un ^¬ schädliches Quantum Fasern freisetzt.

[0033] Alternativ können die Fasern, Drähte, Fäden oder Partikel, aus denen der Körper 26 besteht, auch regelmäßig angeordnet und dennoch mit einem Bindemittel untereinander verbunden sein. Bei den Fasern 27 kann es sich um die gleichen Fasen handeln, die auch für das offenporige Material 19, 20, 24 Anwendung findet. Dieses kann ebenfalls vorver ^¬ dichtet und, falls gewünscht, auch mit Bindemittel versehen sein .

[0034] Optional kann das Gehäuse 10 mit wenigstens einer Druckentlastungsvorrichtung 29 und/oder 30 versehen sein, die eine Strömungsverbindung zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Umgebung ermöglicht. Beide Druckentlastungsvorrichtungen 29, 30 sind poröse gasdurchlässige Körper mit einer Spaltweite und Spaltlänge, die einen Flammendurchschlag verhindert. Die Druckentlastungsvorrichtung 29 ist in einem von porösem Material freien Abschnitt der Wand 14 des Ge ^¬ häuses 10 angeordnet. Die zusätzlich oder alternativ vorge ^¬ sehene Druckentlastungsvorrichtung 30 ist von dem Innenraum 15 her gesehen durch das offenporige Material 25 bedeckt. Dieses hindert den Gasdurchtritt jedoch nicht. Diese Kombi ^¬ nation aus wärmeaufnehmendem offenporigen, jedoch nicht flammendurchschlagsicherem Material 25 und der Druckentlastungsvorrichtung 30 kann unabhängig von dem offenporigen Material 19, 20 Anwendung finden.

[0035] Figur 3 veranschaulicht eine abgewandelte Ausfüh ^¬ rungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses 10. Die vorige Be ^¬ schreibung gilt unter Verwendung der bereits eingeführten Bezugszeichen entsprechend. Im Unterschied zu dem zuvor be ^¬ schriebenen Gehäuses 10 weist das Gehäuse 10 nach Figur 3 poröses Material 19, 20, 25, 31 an allen vier Wänden 11, 12, 13, 14 des Gehäuses und optional zusätzlich an dem nicht veranschaulichten Boden und/oder dem Deckel auf. Das offenporige Material 19, 20, 25, 31 bildet eine an den Wän ^¬ den entlang führende lokal unterbrochener oder auch ununterbrochene Schicht, die eine in dem Innenraum 15 gezündete Flammenfront auffängt und die entstehende Druckwelle absor ^¬ biert .

[0036] Bei dem in Figur 4 veranschaulichten Gehäuse 10 handelt es sich um eine auf dem Gehäuse 10 nach Figur 3 auf ^¬ bauende Ausführungsform. Optional weist dieses Gehäuse eine Druckentlastungsvorrichtung 32 auf, die flammendurchschlagsicher ausgebildet und in der Wand 14 angeordnet ist, an die sich ein Expansionsvolumen 33 anschließt. Dieses kann durch ein Teilgehäuse 34 von der Umgebung getrennt und ge ^¬ gen diese abgeschlossen sein oder auch Öffnungen aufweisen, über die es mit der Umgebung in Verbindung steht. [0037] Zusätzlich oder alternativ kann in der Wand 12 ein Druckentlastungskörper 35 vorgesehen sein, der eine Druckentlastung zur Umgebung hin ermöglicht. Der flammendurchschlagsichere Druckentlastungskörper 35 kann innen wiederum von dem porösen Material 20 überdeckt sein oder freiliegen. Außerdem kann eine Durchführungseinrichtung 36 vorgesehen sein, indem beispielsweise eine Welle 37 durch die Gehäuse ^¬ wand 12 geführt ist. Dazu kann die Welle 37 mit der Gehäu ^¬ sewand 12 einen zünddurchschlagsicheren Spalt 38 festlegen. Die Welle 37 kann durch das offenporige Material 20 geführt sein und Bewegungen zwischen Elementen außerhalb des Gehäuses 10 zu Elementen innerhalb des Gehäuses 10 übertragen.

[0038] Das erfindungsgemäße Gehäuse 10 kann zur Reduktion von internem Explosionsdruck innen mit einer vorzugsweise wenigstens zwei Seiten des Gehäuses 10 umfassenden Ausklei ^¬ dung aus offenporigen Material versehen sein. Zusätzlich o- der alternativ kann in dem Gehäuse ein Formkörper aus offenporigem Material insbesondere gebundenem Fasermaterial angeordnet sein.

Bezugs zeichen :