CN114096808B - 壳体模块和现场装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量和自动化技术中的现场装置的壳体模块，该壳体模块包括壳体(11)，该壳体具有壳体壁以及第一壳体室和第二壳体室，该壳体室由分隔壁分隔开，该现场装置的测量/控制电子器件布置在第一壳体室中，接口电子器件布置在第二壳体室中，用于连接用来向该现场装置供应能量和/或交换数据的线路，该壳体壁在内部上具有第一壁区域，该第一壁区域被设计用于接纳该分隔壁，固定装置被设置用以限制该分隔壁朝向第二壳体室的运动范围，其特征在于，该壳体壁在该内部上具有第二壁区域，其中，该壳体壁至少部分地具有至少一个凹槽，该凹槽平行于该分隔壁的横截平面延伸，所述固定装置具有接合装置，该接合装置被设计用以接合在该凹槽中。

Description

壳体模块和现场装置

技术领域

本发明涉及一种测量和自动化技术中的现场装置的壳体模块并且涉及一种这样的现场装置，其中壳体模块具有至少两个壳体室，其中壳体室由隔壁分隔开，其中壳体模块满足防燃类型Ex-d。

背景技术

WO2011160949A1公开了一种具有这种隔壁的壳体模块，其中测量和控制电子器件单元布置在第一壳体室中，并且其中接口电子器件单元布置在第二壳体室中。电连接被引导通过隔壁中的开口，其中开口填充有浇注料以便满足关于防燃类型Ex-d的要求。隔壁本身作为拧入式封闭件而以可拆卸的方式布置在壳体模块中，并且也满足防燃类型Ex-d的要求。

拧入隔壁使得壳体模块的生产和组装更加困难，因此增加了壳体模块的总成本，这是因为必须将螺旋凹槽作为螺纹引入到壳体壁中，并且必须在复杂的工艺中将隔壁拧入到壳体中。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种壳体模块和一种具有这种壳体模块的现场装置，在该壳体模块和现场装置中，制造和维护被简化，同时满足防燃类型Ex-d的要求。

根据本发明的壳体模块包括壳体，该壳体具有壳体壁以及第一壳体室和第二壳体室，所述壳体室由隔壁分隔开，

其中，现场装置的测量/控制电子器件单元布置在第一壳体室中，并且用于连接用于向现场装置供应能量和/或交换数据的线路的接口电子器件单元布置在第二壳体室中，

其中，壳体壁在内侧上具有第一壁区域，该第一壁区域被设计用以接纳隔壁，该第一壁区域通过围绕隔壁的间隙而与隔壁的侧向表面分隔开，该间隙在包含隔壁的纵向截面的平面中具有路径长度，

其中，间隙宽度与路径长度的比率小于0.05，并且尤其小于0.025，并且优选小于0.02，并且满足根据2014-06的IEC60079-1和2014-06的EN60079-1的Ex-d标准的要求,

其中，提供了用于限制隔壁朝向第二壳体室的运动范围的固定装置，

其特征在于，壳体壁在内侧上具有第二壁区域，在该第二壁区域中，壳体壁至少部分地具有至少一个凹槽，该凹槽平行于隔壁的横截平面延伸，

其中，固定装置具有接合装置，该接合装置被设计用以接合在所述凹槽中，

其中，接合装置具有至少两个接合元件，当将固定装置安装在第二壳体室中时，接合元件从初始位置被引导到目标位置中，进入到相关联的凹槽中，

其中，接合元件可以借助于紧固装置紧固在目标位置中。

在一种改进方案中，固定装置具有带有主体的保持装置，该保持装置被设计用以将接合元件可移动地保持在初始位置，并且其中保持装置被设计用以在安装期间将接合元件引导到目标位置。

在一种改进方案中，每个接合元件都具有至少两个凹口，每个凹口都具有面向相关联的凹槽的第一凹口端和背离相关联的凹槽的第二凹口端，

其中，保持装置对于每个凹口都具有至少一个第一引导体，其中在相关联的凹口的区域中，第一引导体从接合元件的面向初始位置的一侧围绕相关联的接合元件，

其中，每个第一引导体都具有引导头部，该引导头部接合在相关联的凹口中并且被设计用以导致接合元件经由第二凹口端被引导。

在一个改进方案中，引导头部在相关联的第二凹口端上具有第一倾斜表面，该第一倾斜表面相对于隔壁的横截平面倾斜地延伸，

其中，第一倾斜表面被设计为，当接合元件移动到其目标位置中时，该第一倾斜表面将给该移动施加在主体的方向上的分量。

在一种改进方案中，保持装置对于每个接合元件都具有至少一个第二引导体，该第二引导体从主体突出并且在每种情况下具有至少一个第二倾斜表面，

该第二倾斜表面相对于隔壁的横截平面倾斜地延伸，

其中第二倾斜表面被设计为，当将相关联的接合元件移动到其目标位置中时，该第二倾斜表面将给该移动施加在壳体壁的方向上的、与隔壁的横截表面平行的分量。

在一个改进方案中，隔壁对于每个接合元件都具有带有内螺纹的至少第一孔，

其中，接合元件中的每一个都具有至少一个通孔，其中当接合元件被定位在它们的目标位置时，这些通孔每个都与一第一孔同轴，

其中，接合元件借助于螺钉紧固在目标位置中，所述螺钉在每种情况下都接合在一第一孔的螺纹中。

在一种改进方案中，保持装置对于每个螺钉都具有用于接纳相应的螺钉的螺钉头的接纳装置，

其中，当接合元件借助于螺钉紧固在其目标位置时，相应的螺钉的螺钉头被埋头在接纳装置中。

在一种改进方案中，保持装置由诸如聚碳酸酯的塑料材料借助于注射模制而制成。

在一种改进方案中，接合元件每个均由金属或合金制成，诸如由不锈钢1.4301制成。

在一种改进方案中，隔壁具有至少一个切口，所述至少一个切口被设计用以至少部分地接纳第一引导体。

在一种改进方案中，隔壁具有馈通件，该馈通件被设计用于测量/控制电子器件和接口电子器件之间的电连接。

根据本发明的测量和自动化技术的现场装置包括：

壳体模块；

测量传感器，该测量传感器用于检测至少一个测量变量并且用于提供表示测量变量的测量信号，

其中，测量/控制电子器件单元被设计用以借助于测量信号来确定并且提供测量变量的测量值。

附图说明

现在将参考示例性实施例描述本发明。

图1示出了根据本发明的壳体模块的结构；

图2a)示出了根据本发明的示例性固定装置的平面图和穿过截面的截面图；

图2b)示出了图2a)中所示的固定装置的另一平面图和穿过截面的截面图；

图3a)和图3b)分别示出了图1和图2a)和图2b)中所示的固定装置的俯视图，其中接合元件处在目标位置；以及

图4示出了具有根据本发明的壳体模块的现场装置的示意性结构。

具体实施方式

图1示出了穿过测量和自动化技术中的现场装置1的壳体模块10的横截面，该壳体模块10包括壳体11，该壳体11具有壳体壁11.1，该壳体包括第一壳体室12.1和第二壳体室12.2，该第一壳体室12.1和该第二壳体室12.2由隔壁13分隔开。隔壁具有贯通开口13.4。

测量/控制电子器件单元16.1布置在第一壳体室12.1中，并且接口电子器件单元16.2布置在第二壳体室中。测量/控制电子器件单元被设计用以接收测量传感器的测量信号并且被设计用以为由测量信号表示的测量变量提供测量值。例如，接口电子器件单元被设计用以允许测量值被读取或允许电源线被连接。测量/控制电子器件和接口电子器件借助于电馈通件13.3连接，该电馈通件被布置在贯通开口中。第一壳体室与第二壳体室的分隔满足根据2014-06的IEC60079-1和2014-06的EN60079-1的Ex-d标准，其中隔壁和被插入到贯通开口中的电馈通件形成阻火器。

在内侧11.11上，壳体壁具有第一壁区域11.21，该第一壁区域被设计用以接纳隔壁，其中第一壁区域通过围绕隔壁的间隙18与隔壁的侧向表面13.5分隔开(参见放大的细节)，其中间隙在包含隔壁的纵向截面的平面中具有路径长度，其中间隙宽度与路径长度的比率小于0.05，并且特别地是小于0.025并且优选地是小于0.02并且符合根据2014-06的IEC60079-1和2014-06的EN60079-1的Ex-d标准。设置固定装置14以限制隔壁朝向第二壳体室的运动范围。在内侧上，壳体壁具有第二壁区域11.22，在该第二壁区域中，壳体壁至少部分地具有至少一个凹槽11.3，该凹槽平行于隔壁的横截平面延伸。根据本发明，固定装置具有接合装置14.1，该接合装置被设计用以借助于至少两个接合元件14.2接合在凹槽中。当将固定装置安装在第二壳体室中时，接合元件从初始位置16.1被引导到目标位置16.2(参见图2a)和图2b))，这是借助于为此目的设置的引导体进行的；参见图2a)和图2b)。

此处的安装包括将固定装置拧到隔壁，其中参见图3a)和图3b)，螺钉17接合在为此目的在隔壁中设置的孔中。

图2a)和图2b)示出了固定装置14的朝向第一壳体室翻转的一侧的平面图，该固定装置包括接合装置14.1，该接合装置具有三个接合元件14.2，其中接合元件在图2a)中处于初始位置，并且在图2b)中处于目标位置。固定装置还包括具有主体14.4的保持装置14.3，该保持装置14.3被设计用以将接合元件以可移动方式保持在初始位置中，并且其中保持装置被设计用以在安装期间将接合元件引导到目标位置中。在安装期间，接合元件被压靠于隔壁，并且从初始位置被引导到终点位置，这是借助于为此目的设置的引导体进行的，在每种情况下，这些引导体都限制相关联的接合元件的运动自由度。

每个接合元件14.2都具有两个凹口14.21，每个凹口都具有面向相关联的凹槽的第一凹口端14.211和背离相关联的凹槽的第二凹口端14.212。在这种情况下，凹口的数目将被解释为示例，而不是被解释为限制性的。

对于每个接合元件，保持装置都具有两个第一引导体14.5，每个第一引导体14.5都带有引导头部14.51，这些引导头部在每种情况下都具有第一倾斜表面14.511，其中在相关联的凹口的区域中，第一引导体从接合元件的面向初始位置的一侧围绕相关联的接合元件。引导头部14.51在每种情况下都接合在相关联的凹口中并且导致接合元件经由第二凹口端被引导，其中引导头部在相关联的第二凹口端中的一个第二凹口端上具有第一倾斜表面14.511，该第一倾斜表面14.511相对于隔壁的横截平面倾斜地延伸，其中第一倾斜表面被设计为：当使接合元件移动到其目标位置时，该第一倾斜表面将给该移动施加在主体的方向上的分量。

对于每个接合元件，保持装置都具有相对于特定接合元件侧向布置的两个第二引导体14.6，这些第二引导体从主体突出并且在每种情况下具有至少一个第二倾斜表面14.61，该第二倾斜表面相对于隔壁的横截平面倾斜地延伸。第二倾斜表面被设计为，当将相关联的接合元件移动到其目标位置时，该第二倾斜表面将给该移动施加在壳体壁的方向上的、与隔壁的横截表面平行的分量。

因此，第一引导体和第二引导体的组合迫使接合元件具有沿着轨迹的限定的运动，该运动是通过将接合元件压靠于隔壁而导致的。

图3a)和图3b)从两个相反方向分别示出了图1以及图2a)和图2b)中所示的固定装置的视图，其中接合元件处于目标位置，其中螺钉17被引导穿过保持装置中的相应的孔和相关联的通孔。只有当接合元件14.2处于目标位置时，螺钉才能被引导穿过两个相关联的孔，这是因为：只有这样，保持装置的孔和接合元件14.2的相关联的通孔14.23才是同轴的。如图3b)中所示，保持装置14.3优选地是具有用于每个螺钉的接纳装置，在安装期间，螺钉的螺钉头17.1可以被埋头在该接纳装置中，从而在已经正确地安装固定装置时提供视觉反馈。

图4示出了测量和自动化技术中的现场装置1的示意性示例结构，其具有根据本发明的带有壳体11的壳体模块10，该壳体由壳体壁11.1形成。壳体模块具有第一壳体室12.1和第二壳体室12.2，该第一壳体室12.1和该第二壳体室12.2由隔壁13分隔开。隔壁可以被设计成以可拆卸的方式紧固。电子测量/控制电路16.1被布置在第一壳体室中并且被设计用以操作现场装置的测量传感器20，并且接口电子器件单元16.2被布置在第二壳体室中。如上所述，根据本发明的馈通件14被设计用以将测量/控制电子器件电连接到接口电子器件。

附图标记列表

1现场装置

10壳体模块

11壳体

11.1壳体壁

11.11壳体壁的内侧

11.21第一壁区域

11.22第二壁区域

11.3凹槽

12.1第一壳体室

12.2第二壳体室

13隔壁

13.2切口

13.3馈通件

13.4贯通开口

13.5隔壁的侧向表面

14固定装置

14.1接合装置

14.2接合元件

14.21凹口

14.211第一凹口端

14.212第二凹口端

14.23通孔

14.3保持装置

14.31接纳装置

14.4主体

14.5第一引导体

14.51引导头部

14.511第一倾斜表面

14.6第二引导体

14.61第二倾斜表面

16.1初始位置

16.2目标位置

17螺钉

17.1螺钉头

17.2螺钉杆

18间隙

19.1测量/控制电子器件

19.2接口电子器件

20测量传感器

Claims (16)

1.一种测量和自动化技术中的现场装置(1)的壳体模块(10)，所述壳体模块(10)包括：

壳体(11)，所述壳体(11)具有壳体壁(11.1)以及第一壳体室(12.1)和第二壳体室(12.2)，所述壳体室被可拆卸地紧固的隔壁(13)分隔开，

其中，所述现场装置的测量/控制电子器件单元(19.1)被布置在所述第一壳体室中，并且接口电子器件单元(19.2)被布置在所述第二壳体室中，所述接口电子器件单元(19.2)用于连接用来向所述现场装置供应能量和/或交换数据的线路，

其中，所述壳体壁在内侧(11.11)上具有第一壁区域(11.21)，所述第一壁区域被设计用以接纳所述隔壁，所述第一壁区域通过围绕所述隔壁的间隙(18)与所述隔壁的侧向表面(13.5)分隔开，所述间隙在包含所述隔壁的纵向截面的平面中具有路径长度，

其中，所述间隙宽度与所述路径长度的比率小于0.05，并且满足根据2014-06的IEC60079-1的Ex-d标准，

其中，设置固定装置(14)用于限制所述隔壁朝向所述第二壳体室的移动范围，

其特征在于，所述壳体壁在所述内侧上具有第二壁区域(11.22)，在所述第二壁区域中，所述壳体壁至少部分地具有至少一个凹槽(11.3)，所述凹槽平行于所述隔壁的横截平面延伸，

其中，所述固定装置具有接合装置(14.1)，所述接合装置(14.1)被设计用以接合在所述凹槽中，

其中，所述接合装置具有至少两个接合元件(14.2)，在将所述固定装置安装在所述第二壳体室中期间，所述接合元件从初始位置(16.1)被引导到目标位置(16.2)中，进入相关联的凹槽中，

其中，所述接合元件能够借助于紧固装置紧固在所述目标位置中。

2.根据权利要求1所述的壳体模块，

其中，所述固定装置具有带有主体(14.4)的保持装置(14.3)，所述保持装置被设计用以将所述接合元件以可移动方式保持在所述初始位置中，并且所述保持装置被设计用以在安装期间将所述接合元件引导到所述目标位置中。

3.根据权利要求2所述的壳体模块，

其中，每个接合元件(14.2)都具有至少一个凹口，所述至少一个凹口具有面向相关联的所述凹槽的第一凹口端(14.211)和背离相关联的所述凹槽的第二凹口端(14.212)，

其中，所述保持装置对于每个凹口都具有至少一个第一引导体(14.5)，在相关联的所述凹口的区域中，所述第一引导体从所述接合元件的面向所述初始位置的一侧围绕相关联的所述接合元件，

其中，每个第一引导体都具有引导头部(14.51)，所述引导头部接合在相关联的所述凹口中并且被设计用以导致所述接合元件经由所述第二凹口端被引导。

4.根据权利要求3所述的壳体模块，

其中，所述引导头部在相关联的所述第二凹口端上具有第一倾斜表面(14.511)，所述第一倾斜表面相对于所述隔壁的横截平面倾斜地延伸，

其中，所述第一倾斜表面被设计为，当将所述接合元件移动到其目标位置中时，所述第一倾斜表面将给所述移动施加在所述主体的方向上的分量。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述保持装置对于每个接合元件都具有至少一个第二引导体(14.6)，所述第二引导体从所述主体突出并且在每种情况下具有至少一个第二倾斜表面(14.61)，

所述第二倾斜表面相对于所述隔壁的横截平面倾斜地延伸，

其中，所述第二倾斜表面被设计为，当将相关联的接合元件移动到其目标位置中时，所述第二倾斜表面将给所述移动施加在所述壳体壁的方向上的、与所述隔壁的横截表面平行的分量。

6.根据权利要求2-4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述隔壁对于每个接合元件都具有带有内螺纹的至少一个第一孔，

其中，所述接合元件每个都具有通孔(14.23)，当所述接合元件被定位在它们的目标位置时，所述通孔每个都与一第一孔同轴，

其中，所述接合元件借助于螺钉(17)紧固在所述目标位置中，所述螺钉(17)每个都接合在一第一孔的所述内螺纹中。

7.根据权利要求6所述的壳体模块，

其中，所述保持装置对于每个螺钉都具有用于接纳相应的所述螺钉的螺钉头(17.1)的接纳装置(14.31)，

其中，当接合元件借助于螺钉被紧固在其目标位置时，相应的所述螺钉的所述螺钉头埋头在所述接纳装置中。

8.根据权利要求2-4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述保持装置(14.3)借助于注射模制由塑料材料制成。

9.根据权利要求2-4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述接合元件(14.2)在每种情况下由金属或合金制成。

10.根据权利要求3或4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述隔壁具有至少一个切口(13.2)，所述至少一个切口被设计用以至少部分地接纳所述第一引导体。

11.根据权利要求2-4中的任一项所述的壳体模块，

其中，所述隔壁具有馈通件(13.3)，所述馈通件(13.3)被设计用于所述测量/控制电子器件和所述接口电子器件之间的电连接，

其中，所述馈通件被布置在所述隔壁的贯通开口(13.4)中。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的壳体模块，其中，所述间隙宽度与所述路径长度的比率小于0.025。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的壳体模块，其中，所述间隙宽度与所述路径长度的比率小于0.02。

14.根据权利要求2所述的壳体模块，其中，每个接合元件(14.2)都具有至少两个凹口(14.21)，每个凹口都具有面向相关联的所述凹槽的第一凹口端(14.211)和背离相关联的所述凹槽的第二凹口端(14.212)。

15.根据权利要求2-4中任一项所述的壳体模块，其中，所述接合元件(14.2)在每种情况下由钢制成。

16.一种测量和自动化技术的现场装置(1)，所述现场装置(1)包括：

根据前述权利要求中的任一项所述的壳体模块(10)；

测量传感器(20)，所述测量传感器(20)用于检测至少一个测量变量并且用于提供表示所述测量变量的测量信号，

其中，所述测量/控制电子器件单元(19.1)被设计用以借助于所述测量信号来确定并且提供所述测量变量的测量值。