CN117917197A - 用于接收自动化现场设备的显示器的设备 - Google Patents

Abstract

一种针对自动化现场设备的、用于接收显示器并且优选地是用于插入到显示器保持器中的设备，包括：‑基本上平坦的、优选地是矩形的设备本体，所述设备本体具有用于接收显示器的接收面，所述接收面形成在所述设备本体的第一侧上；‑至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件布置在所述设备本体的第二侧上并且设计为使得，在所述设备被固定在承载板上的夹持状态下，所述弹簧元件在所述承载板上施加弹簧力，使得所述设备在法向矢量的方向上将被布置在所述接收面中的所述显示器推动/按压在所述接收面上。

Description

用于接收自动化现场设备的显示器的设备

技术领域

本发明涉及针对自动化技术的现场设备、用于接收显示器并且优选地是用于引入到显示器保持器中的设备，并且涉及自动化技术的现场设备。

背景技术

现有技术已知在工业工厂中使用的现场设备。现场设备经常应用于过程自动化技术以及制造自动化技术中。原则上，现场设备是指应用在过程附近并传送或处理过程相关信息的所有设备。现场设备用于记录和/或影响过程变量。用于记录过程变量的是测量设备，特别是传感器。例如，这些传感器用于压力和温度测量、电导率测量、流量测量等，并记录对应的过程变量，即：压力、温度、电导率、pH值、填充水平、流量等。用于影响过程变量的是致动器。例如，这些致动器是泵或阀，它们可以影响管子或管道中液体的流量或容器中的填充水平。除了上述测量设备和致动器之外，称为现场设备的还有远程I/O、无线电适配器以及通常布置在现场级的设备。

大量此类现场设备由Endress+Hauser集团公司制造和销售。

在卫生过程的情况下，对处理和/或清洁度提出特别高的要求。卫生过程的示例是食品工业中的应用，其中存在沉积物和/或杂质会降低可储存性并且/或者导致食品存在危害健康的污染的危险。

为了满足这些要求，这种现场设备的外壳是经特殊实施的。例如，它们由金属材料制成，诸如例如316L不锈钢，并且/或者被设计成存在尽可能少的使沉积物和/或杂质可能被捕获的部位。

此外，用于这些应用的现场设备经常形成为气密封装设备。这导致操作和显示元件通常布置在现场设备的内部空间中且处于观察窗后方并且在向外方向上被观察窗气密地封装起来。这样的操作和显示元件不能只是用于显示信息的装置，而是还必须提供用于与现场设备交互的装置，以进行其服务和/或操作。被应用以用于这种交互的例如是电容键，其可以形成为操作和显示元件的一部分，例如呈对应的膜的形式。在下文中，这样的操作和显示元件也称为显示器。

其缺点在于，仅当显示器由于布置在观察窗后方的气密封装而尽可能平坦地放置并且不与观察窗分离时，才能实现对显示器的这种电容键的操作并且/或者实现良好的可读性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种装置，通过该装置，可以尽可能平坦地布置这种显示器，并且不会与自动化技术的现场设备的观察窗分离。

根据本发明，该目的通过权利要求1中限定的设备和权利要求8中限定的自动化技术的现场设备来实现。

本发明的针对自动化技术的现场设备的、用于接收显示器并且优选地是用于引入到显示器保持器中的设备，包括：

-基本上平坦的、优选地是矩形的设备本体，所述设备本体具有形成在所述设备本体的第一侧上的接收区域，以用于接收所述显示器；

-至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件布置在所述设备本体的第二侧上并且被形成为使得，在所述设备固定在支撑板上的受约束状态下，所述弹簧元件在所述支撑板上施加弹簧力，使得所述设备在所述接收区域的法向矢量的方向上按压被布置在所述接收区域中的所述显示器。

根据本发明，提出了一种设备，该设备能够与支撑板连接，并且该设备通过借助于弹簧元件的弹性悬挂而将显示器压靠在观察窗上。此外，该设备消除了由各个部件的公差导致的安装状态下的所有公差。

此外，本发明的设备的有利实施例规定，在设备本体的第二侧上布置有至少一个引导销，通过该至少一个引导销能够将该设备定位在支撑板上。

本发明的设备的另一个有利实施例规定，此外，在第二侧上形成有至少一个固位器元件，例如该至少一个固位器元件呈卡扣或保持钩的形式，通过该至少一个固位器元件能够将该设备固定在支撑板上。

本发明的设备的另一个有利实施例规定，在第二侧上形成多个引导销和/或多个固位器元件，并且优选地是，在每种情况下的两个引导销以及在每种情况下的两个固位器元件相对于彼此沿对角方向布置在基础本体的不同边缘上。特别地是，该实施例可以规定，该至少一个引导销和该至少一个固位器元件在每种情况下布置在同一边缘上。

本发明的设备的另一个有利实施例进一步包括至少两个弹簧元件，该至少两个弹簧元件布置在第二侧上，使得两个弹簧元件布置在设备本体的相对边缘上。

本发明的设备的另一个有利实施例规定，每个弹簧元件被形成为使得其形成为弹性的四分之一圆形腿部或杆部，该弹簧元件在一个端部处安装在基础本体上，而在另一个端部处在受约束状态下压靠在支撑板上。

本发明进一步涉及一种自动化技术的现场设备，包括：

-现场设备外壳，所述现场设备外壳围绕内部空间；

-观察窗，所述观察窗集成在所述现场设备外壳中或固定在所述现场设备外壳上，以用于显示器；

-显示器，所述显示器布置在所述观察窗后方，处在所述现场设备外壳的所述内部空间中；

-如上所限定的设备，所述设备被布置在所述现场设备外壳的所述内部空间中，其中所述显示器被布置在所述设备的所述接收区域中并且所述设备被布置并被约束在所述内部空间中，使得所述至少一个弹簧元件将布置在所述接收区域中的所述显示器压靠在所述观察窗的后侧上。

本发明的自动化现场设备的有利实施例进一步包括支撑板，优选地是电路板，对应地是，该支撑板布置在现场设备外壳的内部空间中，其中该设备固定到支撑板并且该支撑板布置在内部空间中，使得固定到内部空间的设备由于所述至少一个弹簧元件而将布置在该接收区域中的显示器压靠在观察窗的后侧上。特别地是，该实施例可以进一步包括显示器保持器，其优选地是由塑料制成的，其中显示器保持器包括固位器元件，该显示器保持器通过该固位器元件固定到该支撑板，并且其中显示器保持器接收显示器框架，其中显示器布置在该接收区域中，其中优选地是，显示器保持器还包括观察窗，使得显示器保持器、显示器框架、支撑板和观察窗形成一个单元，优选地是在现场设备的制造期间，该单元通过现场设备外壳中的对应就位而集成在现场设备中。

附图说明

现在将基于附图更详细地解释本发明，附图中的图如下所示：

图1是设计用于卫生应用并具有本发明的显示器框架的自动化技术的现场设备的示意性截面图，

图2是本发明的显示器框架的有利实施例的后侧，

图3是处于安装状态下的本发明的显示器框架；

图4是显示器保持器，在该显示器保持器中集成了显示器框架。

具体实施方式

图1示出了自动化技术的现场设备10的示意性截面图。现场设备10包括围绕内部空间13的现场设备外壳12。现场设备外壳12包括至少截面旋转对称的区域17，现场接触插头21将被集成到该区域17中，或者被集成到该区域17中。现场设备10进一步包括端子布置在现场设备外壳12上的传感器模块，该传感器模块具有传感器和/或致动器元件14以及过程连接件28，其中该传感器和/或致动器元件14用于设定和/或记录过程变量。过程连接件28可以是螺纹结构或者螺钉或可夹紧凸缘。

在实施例的本示例中，传感器和/或致动器元件14包括用于将填充水平记录为过程变量的填充水平传感器元件。然而，本发明不限于传感器和/或致动器元件的类型或特定实施例，相反，其可以基于任何其它传感器或致动器原理来操作。

用于提供和/或调节传感器和/或致动器信号的是电子电路15，该电子电路15位于现场设备外壳的内部空间13中并且被实施用以操作传感器和/或致动器元件14。

在实施例的本示例中，电子电路包括三个电路板，其中两个电路板15a和15b布置在外壳的纵向方向上，而电路板15c布置在外壳的横向方向上。电路板15a、15b、15c经由对应的插入式连接件15d相对于彼此插入，并且因此电接触。该插入式连接件可以形成为刚性连接件或柔性连接件。插入式连接件的插头和插座可以位于任意一侧上。

电子电路进一步包括接口电子器件20，该接口电子器件20至少具有带有现场接触插头21的第一电路板25，该现场接触插头21沿着电路板25的纵向轴线布置并焊接在电路板边缘处。通过现场接触插头21，数据、尤其是测量值和/或能量从现场设备10传输到外部单元，例如上级单元或其它现场设备。

现场接触插头21尤其可以是圆形连接件，例如M12圆形连接器。然而，它也可以是任何其它已建立的适合于传输数据和/或能量的插头连接件。例如，它也可以是以太网连接件。此外，现场接触插头21还可以包括电缆密封套，用于电接触的线路通过该电缆密封套而被引入到现场设备的内部空间中。

接口电子器件20进一步包括至少一个插座22，该至少一个插座22可以布置和放置在第一电路板25上，使得插头轴线23相对于第一电路板25所在的主平面倾斜。经由接口电子器件的插座22，其经由安装在其上的匹配插头15e而与电子电路的电路板之一连接。插头和插座可以形成为刚性连接器或柔性连接器。同样，插头和插座可以互换。电子部件24可以进一步安装在第一电路板25上，以用于EMC和/或防爆目的。

位于现场设备10中的电子电路15至少部分地布置在电子罐16中，该电子罐16在现场设备外壳中具有坚固的底座，并且在给定情况下，该电子罐还用于固定电子电路的电路板。在这种情况下，电子罐16基本上配合到现场设备外壳的外轮廓。此外，位于电子罐中的电子电路的部分可以通过灌封化合物27来灌封。

现场设备外壳12进一步包括外壳开口18，现场接触插头通过所述外壳开口18被向外引出。为了机械固定和/或定向，即定位，精确配合的插头导管26被放置在现场设备外壳中，处在现场接触插头之上，或被放置在现场设备外壳上，处在现场接触插头之上。该插头导管焊接到该现场设备外壳的外部。为了在焊接过程中固定插头导管，可以通过固定系统将其固定到电子罐上。这可以例如经由布置在现场设备外壳中的电子罐上的固位器机构来实现。例如，第一固定元件可以通过注射成型到电子罐上的固位器几何结构来实现，例如，其呈卡扣的形式。为了能够实现固位，例如夹住，该插头导管设置有环绕凹槽作为第二固定元件。通过上述两个固定元件的相互作用，避免了现场接触插头在焊接过程期间例如由于焊接单元的动态或保护气体流的影响而松动，这是因为插头导管被固定到电子罐上。此外，激光束可以自由接近焊接部位。

在现场设备10的上端部，现场设备外壳12包括显示器19，以用于显示信息和/或与现场设备交互。显示器可以具有用于交互的电容键。这种电容键例如可以通过对应的电容膜来实现。为了满足卫生要求，显示器布置在现场设备的内部空间13中，位于集成在外壳12中的观察和交互窗11后方。为了对处在观察窗11后方的显示器19上的信息具有最佳可能的查看或可读性，并且/或者为了电容键的无摩擦操作，显示器19必需尽可能平坦地和/或均匀地抵靠放置在观察和交互窗11的后侧上。在实施例的本示例中，用于此目的的是显示器框架30，其一方面接收显示器，而另一个方面，将其适当地放置在观察和交互窗11的后方。

图2示出了本发明的这种显示器框架30。显示器框架30包括基本平坦的、优选为矩形的基础本体，该基础本体具有形成在设备本体31的第一侧(前侧)32上的接收区域，以用于接收显示器。

图2示出了本发明的显示器框架30的第二侧(后侧)33。呈固位钩形式的多个固位器元件36可以形成在后侧33上，该多个固位器元件36用于将显示器框架30以可释放方式固定在支撑板50上。

此外，显示器框架30包括多个引导销35，该多个引导销35用于确保布置在接收区域中的显示器19相对于支撑板50的轴向定向，而显示器框架30则可以固定到支撑板50。在这种情况下，引导销35可以相对于彼此沿对角方向布置在基础本体31的后侧33上。

在图2所示的实施例的示例中，显示器框架30在后侧33上包括四个弹簧元件34，该四个弹簧元件34用于在接收区域的法向矢量60方向上以受约束状态按压位于接收区域37中的显示器19。为此，弹簧元件34形成为弹性的四分之一圆形腿部或杆部，该弹簧元件34在一个端部连接到基础本体31，而在另一个端部处在受约束状态下按压在支撑板50上，使得该显示器在法向矢量60的方向上被按压。该显示器框架可以由塑料制成，特别是通过注射成型方法制成。

图3示出了处于安装状态的显示器框架30，即，显示器框架30固定在支撑板50上，该支撑板适当地是定位在内部空间13中，使得布置在接收区域37中的显示器19，并且在给定情况下，被固定在那里的显示器，被显示器框架30压靠在观察窗11上。在本情况下，该支撑板是电路板50，其可以适于例如实现显示器19的评估和/或驱动和交互。在这种情况下，显示器框架30通过引导销35轴向定向，所述引导销35被引入到电路板50上的对应孔中。显示器框架30通过两个固位钩36固定，该两个固位钩36接合电路板50的远离显示器框架30的那一侧，以进行固定。

图4示出了特别有利的实施例，在该实施例的情况下，上述包括支撑件或电路板的显示器框架30集成在显示器保持器40中。在这种情况下，优选地是，显示器保持器40实施为使得，其同样包括其自己的固位器元件41，尤其是固位钩，通过该固位钩，同样将其固定在支撑件或电路板50上。以这种方式，带有显示器19的显示器框架30、电路板50和显示器保持器40形成一个单元或模块。此外，显示器保持器30还可以具有交互和观察窗11。该单元或模块可以在制造期间通过现场设备外壳12上的对应就位来集成在现场设备10中，诸如图1所示的那样。

附图标记列表

10 自动化技术的现场设备

11 观察窗

12 现场设备外壳

13 内部空间

14 传感器和/或致动器元件

15 电子电路

15a-15c 电路板

15d 插头和插座连接件

15e 插头连接器

16 电子罐

16a 卡扣

17 旋转对称区域

18 外壳开口

19 显示器

20 接口电子器件

21 现场接触插头

22 接口电子器件的插座连接器

24 电子部件，例如用于EMC和/或防爆保护措施

25 接口电子器件的第一电路板

26 现场接触插头的插头导管

26a 环绕凹槽，用于固位，例如夹住

27 灌封化合物

28 过程连接件

30 显示器框架

31 基础本体或设备本体

32 前侧

33 后侧

34 弹簧元件

35 引导销

36 显示器框架的固位器元件

37 显示器的接收区域

40 显示器保持器

41 显示器保持器的固位器元件

50 支撑板，例如电路板

60 接收区域的法向矢量

Claims (10)

1.一种针对自动化技术现场设备(10)的、用于接收显示器(19)并且优选地是用于引入到显示器保持器(40)中的设备，包括：

-基本上平坦的、优选矩形的设备本体(31)，所述设备本体(31)具有形成在所述设备本体(31)的第一侧(32)上的接收区域(37)，以用于接收显示器；

-至少一个弹簧元件(34)，所述至少一个弹簧元件(34)布置在所述设备本体(31)的第二侧(33)上，并且形成为使得，在所述设备固定在支撑板(50)上的受约束状态下，所述弹簧元件(34)在所述支撑板(50)上施加弹簧力，使得所述设备在所述接收区域的法向矢量(60)的方向上按压被布置在所述接收区域(37)中的所述显示器(19)。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，此外，在所述设备本体的所述第二侧上布置有至少一个引导销(35)，通过所述至少一个引导销(35)，所述设备能够定位在所述支撑板(50)上。

3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，此外，在所述第二侧(33)上形成有至少一个固位器元件(36)，例如，所述至少一个固位器元件(36)呈卡扣或固位钩的形式，通过所述至少一个固位器元件(36)，所述设备能够固定在所述支撑板(50)上。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，在所述第二侧(33)上形成有多个引导销(35)和/或多个固位器元件(36)，并且优选地是，在每种情况下的两个引导销以及在每种情况下的两个固位器元件相对于彼此沿对角方向布置在所述基础本体的不同边缘上。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，至少一个引导销(35)和至少一个固位器元件(36)布置在两个相对边缘中的每一个边缘上。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，进一步包括至少两个弹簧元件(34)，所述至少两个弹簧元件(34)被布置在所述第二侧(33)上，使得两个弹簧元件布置在所述设备本体的相对边缘上。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，每个弹簧元件(34)被形成为使得，所述弹簧元件被形成为弹性的四分之一圆形腿部或杆部，所述弹簧元件在一个端部处安装在所述基础本体(31)上，而另一个端部处在所述受约束状态下压靠在所述支撑板(50)上。

8.自动化技术的现场设备(10)，所述现场设备包括：

-现场设备外壳(12)，所述现场设备外壳(12)围绕内部空间(13)；

-观察窗(11)，所述观察窗(11)集成在所述现场设备外壳(12)中，以用于显示器，或固定在所述现场设备外壳(12)上，以用于显示器；

-显示器(19)，所述显示器(19)布置在所述观察窗(11)后方，处在所述现场设备外壳(12)的所述内部空间(13)中；

-根据权利要求1所述的设备，所述设备布置在所述现场设备外壳(12)的所述内部空间(13)中，其中所述显示器(19)布置在所述设备的所述接收区域(37)中，并且所述设备被布置并且被约束在所述内部空间(13)中，使得所述至少一个弹簧元件(34)将布置在所述接收区域(37)中的所述显示器(19)压靠在所述观察窗(11)的后侧上。

9.根据权利要求8所述的自动化技术的现场设备，进一步包括支撑板(50)，优选地为电路板，对应地是，其布置在所述现场设备外壳(12)的所述内部空间(13)中，其中所述设备固定到所述支撑板(50)，并且所述支撑板(50)布置在所述内部空间(13)中，使得固定到所述支撑板的所述设备由于所述至少一个弹簧元件(34)而将布置在所述接收区域(37)中的所述显示器(19)压靠在所述观察窗(11)的所述后侧上。

10.根据权利要求9所述的自动化技术的现场设备，进一步包括显示器保持器(40)，其优选地是由塑料制成的，其中所述显示器保持器(40)包括固位器元件(41)，通过所述固位器元件(41)，所述显示器保持器(40)固定到所述支撑板(50)，并且其中所述显示器保持器(40)接收显示器框架(30)，其中所述显示器(19)被布置在所述接收区域(37)中，其中优选地是，所述显示器保持器还包括所述观察窗，使得显示器保持器(40)、所述显示器框架(30)、所述支撑板(50)和所述观察窗(11)形成一个单元，优选地是在所述现场设备的制造期间，所述单元通过在所述现场设备外壳(12)中的对应就位而被集成在所述现场设备(10)中。