Leuchte mit Explosions-Schutz

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Leuchte (10) mit Explosion-Schutz, mit einem zumindest einseitig offenen Hohlkörper zur Aufnahme für ein oder mehrere Leuchtmittel und mindestens einer Abdeckung (18) zum Verschließen eines offenen Endes des Hohlkörpers.
Erfindungsgemäß ist zwischen Abdeckung (18) und Hohlkörper umlaufend ein Einsatz (42) vorgesehen. Außerdem ist zwischen Abdeckung (18) und Einsatz (42) ein schmaler Ringspalt (50) vorgesehen. Schließlich sind Einsatz (42) und Hohlkörper miteinander verbunden oder liegen aneinander an.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit Explosions-Schutz, mit einem zumindest einseitig offenen Hohlkörper zur Aufnahme für ein oder mehrere Leuchtmittel und mindestens einer Abdeckung zum Verschließen eines offenen Endes des Hohlkörpers.

[0002] Leuchten mit der Kennung "Ex" sind zur Verwendung in explosionsgefährdeter Umgebung vorgesehen und kommen beispielsweise auf Bohrplattformen oder Gastankern zum Einsatz. Bei einer Explosion im Inneren der Leuchte dürfen keine Explosionsfunken nach außen austreten. Eine Röhre als Hohlkörper ist vorzugsweise an ihren beiden Enden durch Abdeckungen verschlossen, die bei einer Explosion einen Austritt von Explosionsfunken verhindern. Die Konstruktion der Abdeckungen an einem oder an beiden Enden der Röhre ist deshalb äußerst anspruchsvoll.

[0003] Leuchten der genannten Art müssen oftmals weitere Anforderungen erfüllen. Im vorliegenden Fall sind insbesondere Leuchten mit druckfester Kapselung nach den Europäischen Normen EN 50014/50018 - Leuchten der Art "E Ex d" - und vorzugsweise in Verbindung mit der Verwendung "II B" und der Schutzart IP67 angesprochen. Im Inneren der Leuchte ist vorzugsweise eine Leuchtstofflampe (PL-Lampe) mit Vorschaltgerät (18 Watt, 230 Volt, 50 Hertz) vorgesehen.

[0004] Besonders kritisch ist der Übergang zwischen der Röhre als Hohlkörper und der Abdeckung. Die Röhre ist lichtdurchlässig und besteht in der Regel aus einem anderen Werkstoff als die Abdeckung. Unterschiedliche Festigkeiten und Wärmeausdehnungskoeffizienten sind die Folge. Es ist deshalb schwierig, zwischen Röhre und Abdeckung einen definierten, unter allen Bedingungen unveränderlichen Spalt vorzusehen, in dem Explosionsfunken ersterben können.

[0005] Erfindungsgemäß weist die Leuchte folgende Merkmale auf:

a) zwischen Abdeckung und Hohlkörper ist umlaufend ein Einsatz vorgesehen,

b) zwischen Abdeckung und Einsatz ist ein schmaler Spalt, insbesondere ein Ringspalt vorgesehen,

c) Einsatz und Hohlkörper sind miteinander verbunden oder liegen aneinander an.

[0006] Die Idee der Erfindung besteht somit darin, dass zwischen Hohlkörper (Röhre) und Abdeckung ein Einsatz angeordnet ist. Dieser ist so mit dem Hohlkörper verbunden, dass kein oder nur ein vernachlässigbar kleiner Spalt zwischen Einsatz und Hohlkörper vorhanden ist. Demgegenüber sind Abdeckung und Einsatz auch hinsichtlich ihres Werkstoffs so ausgewählt, dass durch entsprechende Abmessungen ein Spalt zwischen Abdeckung und Einsatz definierbar ist, dessen Weite und/oder Form sich unter den üblichen Umgebungsbedingungen nicht verändert. Dadurch können die geometrischen Voraussetzungen für den verlangten Explosionsschutz und die druckfeste Kapselung geschaffen werden.

[0007] Vorzugsweise sind der Einsatz und der Hohlkörper durch einen Kleber miteinander verbunden. Der Kleber ist so ausgewählt, dass der Einsatz in oder an dem Hohlkörper fixiert ist. Zugleich sollte der Kleber eine gewisse Elastizität aufweisen, um thermische oder durch andere Ursachen bedingte Abmessungsänderungen der Bauteile ausgleichen zu können. Insbesondere sind der Einsatz und der Hohlkörper gasdicht miteinander verbunden, gegebenenfalls auch durch andere Verbindungsmittel als durch Kleber.

[0008] Vorteilhafterweise besteht der Hohlkörper aus Kunststoff, etwa aus Polycarbonat. Andere lichtdurchlässige Kunststoffe hoher Festigkeit sind möglich.

[0009] Abdeckung und Einsatz sind vorzugsweise aus demselben Material hergestellt. Thermisch bedingte Abmessungsänderungen wirken sich dann nicht aus.

[0010] Abdeckung und Einsatz sind vorzugsweise aus Metall hergestellt, etwa aus Stahl, Edelstahl, Messing, Aluminium oder Metall-Legierungen. Bei Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für die beiden Bauteile werden Werkstoffe mit gleichen oder ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bevorzugt.

[0011] Vorteilhafterweise weist der Spalt bzw. Ringspalt zwischen Abdeckung und Einsatz eine größte Spaltbreite von 0,15 mm auf. Je nach verwendetem Leuchtmittel oder in Abhängigkeit von anderen Kriterien kann die Spaltbreite eine andere Abmessung aufweisen, vorzugsweise bis zu 0,1 mm mehr oder weniger als 0,15 mm.

[0012] Vorteilhafterweise weist der Spalt bzw. Ringspalt zwischen Abdeckung und Einsatz eine Spaltlänge - Erstreckung in Längsrichtung der Leuchte - von 10 bist 50 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm auf.

[0013] Die Abdeckung steckt vorteilhafterweise nach Art einer Buchse zumindest teilweise in dem Hohlkörper, ebenso der vorzugsweise hülsenförmige Einsatz. Einsatz und Abdeckung verschließen demnach den Hohlkörper nach Art eines Stopfens. Die Abdeckung kann zusätzlich einen Deckel aufweisen.

[0014] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Patentansprüchen.

[0015] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a

eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Leuchte im Längsschnitt,

Fig. 1b

eine weitere Hälfte der erfindungsgemäßen Leuchte im Längsschnitt,

Fig. 2a

eine Hälfte eines in der Leuchte angeordneten Bauteils, nämlich einer Zugstange,

Fig. 2b

eine andere Hälfte des Bauteils gemäß Fig. 2a,

Fig. 3

einen Querschnitt durch die Leuchte gemäß Fig. 1a, entlang der Linie III-III,

Fig. 4

einen Längsschnitt durch einen Einsatz.

[0016] Eine Leuchte 10 in der Ausführung als E Ex d - Leuchte der Schutzart IP67 ist im Längsschnitt der Fig. 1a und 1b ersichtlich. Fig. 1a zeigt die rechte Hälfte der Leuchte, Fig. 1b die linke Hälfte. Als Hohlkörper ist eine lichtdurchlässige Röhre 12 aus Polycarbonat vorgesehen. Diese weist eine Länge von etwa 60 cm auf, einen Außendurchmesser von 7 cm und einen Innendurchmesser von 6,2 cm bei umlaufend und entlang einer Hauptlängsachse 14 gleichbleibender Wandstärke. Eine Querebene 16 markiert die halbe Länge der Röhre 12.

[0017] Die zylindrische Röhre 12 ist an beiden Enden durch je eine Abdeckung 18 verschlossen. Die Abdeckung 18 besteht hier zumindest aus einer in der Röhre 12 steckenden Buchse 20. Diese ist außenseitig vorzugsweise mit einem Deckel 22 versehen. Zumindest die Buchse 20 ist hier aus Edelstahl gefertigt, vorzugsweise auch der Deckel 22. Beide Teile sind miteinander verschraubt. In Fig. 1a ist für beide Teile eine mittige und abgedichtete Kabeldurchführung 24 ersichtlich.

[0018] Im Inneren der Röhre 12 sind neben einer nicht gezeigten Leuchtstofflampe verschiedene Teile angeordnet, insbesondere ein Vorschaltgerät 26 für 18 Watt/230 Volt/50 Hertz, ein Montageblech 28 parallel zur Hauptlängsachse 14 und mit zwei Tüllen 30 (in jeder Hälfte der Röhre 12 eine Tülle), eine Lampenfassung 32, ein Starter 34 mit Starterfassung 36 und zwei Zugstangen 38. Letztere sind nur in den Fig. 2a und 2b gezeigt, verlaufen beidseitig der Hauptlängsachse 14 und parallel zu dieser und verbinden die beiden Buchsen 20 miteinander. Hierzu weist jede Buchse 20 durchgehende Bohrungen 40 auf, in die von einer Seite die Zugstangen 38 eingesetzt sind und von der jeweils anderen Seite Schrauben eingeführt sind, die in Stirnseiten der Zugstangen 38 eingeschraubt sind (die Schrauben sind in den Fig. 2a und 2b nicht gezeigt).

[0019] Umlaufend ist zwischen Buchse 20 und Röhre 12 jeweils ein Einsatz 42 nach Art einer Buchse oder Hülse angeordnet. Der Einsatz 42 ist vorzugsweise aus dem selben Werkstoff hergestellt, wie die Buchse 20, insbesondere aus Edelstahl. Der Einsatz 42 ist genau passend in die Röhre 12 eingesetzt und mit dieser umlaufend und vorzugsweise dichtend verklebt. Als Verklebungsdichtstoff wird beispielsweise verwendet Dow Corning 933 mit zugehörigem Härter Dow Corning 993 und geeignetem Primer. Die Verbindung zwischen Einsatz 42 und Röhre 12 soll auch unter hoher Belastung fest sein. Volumen und Elastizität des Klebers sollen möglichst Toleranzen und thermisch bedingte Abmessungsänderungen der miteinander verbundenen Bauteile ausgleichen, ebenso alterungsbedingte Abmessungsänderungen. Der Kleber ist vollflächig und umlaufend in einem Ringspalt 44 zwischen dem Einsatz 42 und der Röhre 12 vorgesehen.

[0020] Form und Abmessungen des Einsatzes 42 sind in Fig. 4 ersichtlich. Es handelt sich vorzugsweise um einen rotationssymmetrischen Körper mit umlaufend und in Axialrichtung gleichbleibender Wandstärke. An einem axial außen liegenden Ende ist ein radial nach außen gerichteter Absatz 46 gebildet. Dieser liegt jeweils an einer benachbarten, endseitigen Stirnfläche 48 der Röhre 12 an.

[0021] Ein weiterer Ringspalt 50 ist gebildet jeweils zwischen dem Einsatz 42 und der Buchse 20. Der Ringspalt 50 weist eine größte Spaltbreite von etwa 0,15 mm und eine kleinste Spaltlänge (parallel zur Hauptlängsachse 14) von 21 mm auf. Die geometrischen Abmessungen sind so gewählt, dass bei einer Explosion im Inneren der Röhre 12 Explosionsflammen oder -funken nicht aus der Leuchte austreten. Entsprechend sind alle übrigen Durchführungen und Spalten möglichst dicht ausgeführt.

[0022] Zwischen dem Deckel 22 und der Buchse 20 ist jeweils ein dicker Dichtring 52 vorgesehen. Dieser kommt gemäß Fig. 1a, 1b nahe dem Einsatz 42 zu liegen, jedoch mit einem Abstand zu diesem. Durch drei axial gerichtete Schraubverbindungen 53 weden Deckel 22 und Buchse 20 gegeneinander gezogen, sodass sich der Dichtring 52 gegen eine radial innen liegende Fläche des Einsatzes 42 auswölbt und den Ringspalt 50 axial außen verschließt. Zugleich kommt der umlaufende Absatz 46 mit einer axial äußeren Stirnfläche zur Anlage am Deckel 22.

[0023] Schließlich ist jeweils zwischen dem Deckel 22 und der Buchse 20 eine Dichtung 54 vorgesehen, die relativ zum Dichtring 52 radial innenliegend angeordnet ist und die zumindest an einer axial äußeren Stirnfläche der Buchse 20 anliegt. Entsprechend ist der Deckel 22 jeweils relativ zur Buchse 20 axial außenliegend angeordnet. Der Einsatz 42 ist hinsichtlich seiner axialen Abmessung so gestaltet, dass er sich über die axiale Länge der Buchse 20 hinaus erstreckt und noch einen Teil des Deckels 22 in axialer Richtung überdeckt. Ein dadurch gebildeter Ringspalt 56 zwischen dem jeweiligen Deckel 22 und dem Einsatz 42 ist in axialer Richtung relativ kurz (im Verhältnis zu den Ringspalten 44, 50) und weist eine Spaltbreite auf, die größer ist als die definierte Spaltbreite des Ringspalts 50 zwischen der Buchse 20 und dem Einsatz 42.

[0024] Das Montageblech 28 ist in quergerichteten Schlitzen 58 an axial innenseitigen Stirnflächen der Buchsen 20 gehalten bzw. eingesetzt, siehe insbesondere Fig. 3.

[0025] Die Leuchte 10 wird auf einem Untergrund (einer Decke oder einer Wand) gehalten durch Schellen 60. An jedem Ende der Röhre 12 ist eine Schelle 60 angeordnet, die die Röhre 12 vollständig umfasst und fixiert. Dabei ist nur die Röhre 12 selbst gehalten. Abdeckung 18 und Einsatz 48 sind von der Schelle 60 nicht beaufschlagt.

[0026] Mehrere der genannte Teile, nämlich die Röhre 12, Buchsen 20, Deckel 22, Einsätze 42, Dichtringe 52 und Dichtungen 54 sind im Bereich ihrer außen umlaufenden Konturen im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Dies ist für das Prinzip der vorliegenden Erfindung vorteilhaft aber nicht zwingend. Abweichungen vom kreisrunden Querschnitt sind möglich, etwa oval-, halbkreis- oder rechteckförmige Querschnitte.

[0027] Die angegebenen elektrische Größen können nach Bedarf und länderspezifischen Vorschriften abgewandelt bzw. angepasst werden. Auch können mehrere Leuchtstofflampen oder andere Leuchtmittel im Inneren der Röhre 12 vorgesehen sein.

[0028] Schließlich kann als Hohlkörper auch eine andere Bauart vorgesehen sein, etwa ein einseitig offener Körper, eine Kugel- oder Tropfenform. Wichtig ist die Anordnung des Einsatzes 42 mit einem definierten Spalt zum Hohlkörper.

Bezugszeichenliste:

[0029] 

10

Leuchte

12

Röhre

14

Hauptlängsachse

16

Querebene

18

Abdeckung

20

Buchse

22

Deckel

24

Kabeldurchführung

26

Vorschaltgerät

28

Montageblech

30

Tüllen

32

Lampenfassung

34

Starter

36

Starterfassung

38

Zugstangen

40

Bohrungen

42

Einsatz

44

Ringspalt

46

Absatz

48

Stirnfläche

50

Ringspalt

52

Dichtring

54

Dichtung

56

Ringspalt

58

Schlitze

60

Schellen

Ansprüche

1. Leuchte (10) mit Explosions-Schutz, mit einem zumindest einseitig offenen Hohlkörper zur Aufnahme für ein oder mehrere Leuchtmittel und mindestens einer Abdeckung (18) zum Verschließen eines offenen Endes des Hohlkörpers, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) zwischen Abdeckung (18) und Hohlkörper ist umlaufend ein Einsatz (42) vorgesehen,

b) zwischen Abdeckung (18) und Einsatz (42) ist ein schmaler Spalt, insbesondere ein Ringspalt (50) vorgesehen,

c) Einsatz (42) und Hohlkörper sind miteinander verbunden oder liegen aneinander an.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (42) und der Hohlkörper durch einen Kleber miteinander verbunden sind.

3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper aus Kunststoff besteht.

4. Leuchte nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abdeckung (18) und Einsatz (42) jeweils aus demselben Material hergestellt sind.

5. Leuchte nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abdeckung (18) und Einsatz (42) aus Metall hergestellt sind.

6. Leuchte nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (18) zumindest aus einer Buchse (20) besteht, und dass die Abdeckung wahlweise zusätzlich einen Deckel (22) aufweist.

7. Leuchte nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (18) zumindest teilweise in dem Hohlkörper steckt, ebenso der Einsatz (42).

8. Leuchte nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eine Röhre (12) ist.

Zeichnung