DE102004047731B4 - Gehäuse für ein elektronisches Gerät - Google Patents

Abstract

Gehäuse für ein elektronisches Gerät, insbesondere für eine Elektronikeinheit eines Messumformers, mit einem im Wesentlichem becherförmigen Gehäuseunterteil (1), das im Bereich des Becherrands ein Innengewinde (14) aufweist,
mit einem Gehäusedeckel (2) der ebenfalls im Wesentlichen becherförmig und so angeordnet ist, dass seine Becheröffnung derjenigen des Gehäuseunterteils (1) gegenüber liegt, wobei der Gehäusedeckel in seiner Becherbodenfläche (8) eine Aussparung (7) für ein Sichtfenster und im Bereich des Becherrands ein Innengewinde (15) aufweist,
mit einer Sichtfensterscheibe (9) aus transparentem Material, die auf der Innenseite des Gehäusedeckels (2) auf dem Rand der Aussparung (7) aufliegt, und
mit einem Gewinderohr (11), das ein zu den jeweiligen Innengewinden (14, 15) von Gehäuseunterteil (1) bzw. Gehäusedeckel (2) korrespondierendes Außengewinde (11) aufweist, wobei die Länge des Gewinderohrs (11) derart bemessen ist, dass durch Eindrehen des Gewinderohres (11) in den Gehäusedeckel (2) die Sichtfensterscheibe (9) an den Rand der Aussparung (7) andrückbar ist und dass...

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektronisches Gerät mit einem im Wesentlichen becherförmigem Gehäuseunterteil und einem Gehäusedeckel, der ebenfalls im Wesentlichen becherförmig und so angeordnet ist, dass seine Becheröffnung derjenigen des Gehäuseunterteils gegenüber liegt.
• Ein derartiges Gehäuse wird beispielsweise beim bekannten Messumformer SITRRNS P, Serie ZD, der Siemens AG eingesetzt. Das Gehäuse ist im Wesentlichen aus Edelstahl gefertigt und besitzt im Gehäusedeckel ein Sichtfenster, durch welches eine Anzeige abgelesen werden kann. Verbunden werden Gehäusedeckel und Gehäuseunterteil durch einen bajonettartigen Verschluss.
• Ein aufwendigeres, mit Druckgussteilen hergestelltes Gehäuse ist vom Druckmessumformer SITRANS P, Serie DS III, der Siemens AG bekannt. Ein Gehäusedeckel, der hier ebenfalls mit einem Sichtfenster versehen ist, wird durch eine Gewindeverschraubung mit einem Gehäuseunterteil verbunden.
• Aus der DE 197 07 437 A1 ist ein Gehäuse bekannt, das aus zwei Gehäusebechern aus Kunststoff besteht, die jeweils durch Ziehformen zu zwei Gehäuseschalen gleicher Abmessungen tiefgezogen sind.
• Aus der DE 40 24 688 C2 ist ein elektrisches Gerät mit einem Gehäuse bekannt, bei dem zwei Gehäusebecher über ein Gewinderohr miteinander verschraubt sind.
• Ein Näherungsschalter mit becherförmigem Gehäuse und einem Durchsichtfenster ist aus der DE 33 25 462 C2 bekannt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse mit einem Sichtfenster, beispielsweise zur Messwertanzeige, zu schaffen, das mit einem geringeren Herstellungsaufwand verbunden ist und mit welchem dennoch Anforderungen an die Industrietauglichkeit erfüllbar sind.
• Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Gehäuse der eingangs genannten Art die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.
• Die Erfindung hat den Vorteil, dass die einfache Form des Gehäuseunterteils und des Gehäusedeckels eine Reduzierung der Werkzeugkosten und eine Optimierung beim Herstellen der Teile mit einem Edelstahltiefziehverfahren ermöglicht. Das Tiefziehverfahren ist eine Technik, um ein Gehäuse, das den Anforderungen der Industrietauglichkeit, insbesondere in der Pharmazie und der Biotechnologie, entspricht, kostengünstig herzustellen. Eine konstruktive Optimierung des Gehäuses für dieses Herstellungsverfahren ist aufgrund seiner einfachen Form problemlos möglich. Die Verbindung des Gehäusedeckels und des Gehäuseunterteils erfolgt durch Innengewinde in den beiden Teilen und ein dazu korrespondierendes Gewinderohr mit Außengewinde, für welches ein Standardrohr dienen kann. Das Gewinderohr erfüllt dabei zwei Funktionen, zum einen das Verbinden des Gehäuseunterteils mit dem Gehäusedeckel und zum zweiten die Befestigung der Sichtfensterscheibe im Gehäusedeckel, wodurch der Herstellungsaufwand verringert wird. Eine Aussparung im Gehäusedeckel kann in einfacher Weise durch eine Ausstanzung erzeugt werden. Da eine Sichtfensterscheibe aus transparentem Material durch das Gewinderohr gegen den Rand der Aussparung von der Innenseite des Gehäusedeckels her angedrückt wird, müssen keine speziellen Halterungen für die Sichtfensterscheibe in dem Gehäusedeckel beispielsweise durch Schweißen angebracht werden. Gegenüber einem in Gusstechnik gefertigten Gehäuse, das wegen seiner rauen Oberfläche nicht für alle Einsatzfälle geeignet ist, hat das neue Gehäuse den Vorteil, dass es problemlos in Tiefziehtechnik herstellbar ist und somit einen wesentlich größeren Anwendungsbereich besitzt. Aufgrund des erweiterten Anwendungsbereichs werden gleichzeitig größere Stückzahlen erzielt, die wiederum eine kostengünstige Produktion gewährleisten. Im Vergleich zu einem Gehäuse, bei welchem Gehäuseunterteil und Gehäusedeckel durch einen Bajonettverschluss verbunden sind, stellt die neue Verbindung durch ein Gewinderohr eine mechanisch wesentlich stärker beanspruchbare Verbindung dar. Insbesondere bei einem Einsatz des neuen Gehäuses für eine Elektronikeinheit eines Messumformers ist der neue Aufbau des Sichtfensters von Vorteil, da er es ermöglicht, den Anforderungen bezüglich Bruchsicherheit und Widerstandsfähigkeit in rauer Industrieumgebung gerecht zu werden. Bei einem Messumformer ermöglicht ein Sichtfenster beispielsweise einen Messwert vor Ort abzulesen. Dies wird von Anwendern trotz zunehmender Verbreitung moderner Feldbuskommunikationstechniken weiterhin gewünscht.
• Wenn Gehäuseunterteil und Gehäusedeckel jeweils mit einer radialen Auskragung am Becherrand versehen sind, zwischen welchen zur Abdichtung des Gehäuses eine Flachdichtung eingelegt werden kann, wird der Herstellungsaufwand des Gehäuses weiter verringert, da auf eine aufwendig herzustellende Formdichtung verzichtet werden kann. Flachdichtungen sind günstig herzustellen, zum Beispiel durch Ausstanzen aus einem flachen Dichtungsmaterial. Die Auskragungen können flanschartig ausgebildet sein und ermöglichen durch flache Auflageflächen eine gute Abdichtung des Gehäuses. Durch die Schraubverbindung zwischen den Gehäuseteilen wird eine große Andruckkraft der Dichtung auf die Auflageflächen erreicht.
• Die Verwendung einer Sichtfensterscheibe aus Glas hat den Vorteil, dass dieses besonders kratzfest und widerstandsfähig ist und dauerhaft gleichbleibende Transparenzeigenschaften aufweist. Damit keine Verspannungen in einer Sichtfensterscheibe aus Glas entstehen, welche die Bruchsicherheit einschränken könnten, ist es vorteilhaft, zwischen der Sichtfensterscheibe und dem Rand der Aussparung eine Flachdichtung einzulegen und einen Glasträger vorzusehen, der die Andruckkraft vom Gewinderohr auf die Sichtfensterscheibe überträgt. Vorteilhaft nimmt der Glasträger die Sichtfensterscheibe in ihrem Umfangsbereich auf. Durch eine derartige formschlüssige Anpassung des Glasträgers an den Umfangsbereich der Sichtfensterscheibe werden Verspannungen in der Scheibe zuverlässig vermieden. Zudem wird durch die Verwendung des Glasträgers erreicht, dass das Gewinderohr beim Eindrehen in den Gehäusedeckel auf dem Glasträger und nicht auf der Scheibe gleitet. Dies wirkt sich ebenfalls günstig auf die Haltbarkeit der Sichtglasscheibe aus.
• Weiterhin ist es vorteilhaft, im Gehäusedeckel einen Anschlag für das Eindrehen des Gewinderohres vorzusehen. Dadurch wird die Gefahr eines Glasbruchs weiter reduziert, da durch die Lage des Anschlags eine definierte Verformung der Flachdichtung zwischen Sichtfensterscheibe und Rand der Aussparung und somit eine definierte Andruckkraft erzielt wird. Eine Übersteigerung der Andruckkraft über ein zulässiges Maß kann auf diese Weise zuverlässig vermieden werden.
• Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.
• Die Figur zeigt ein Gehäuse für ein elektronisches Gerät, das insbesondere zur Aufnahme einer Elektronikeinheit eines Messumformers geeignet ist, zur besseren Anscin einer Explosivdarstellung, damit die Einzelteile sichtbar sind. Das Gehäuse umfasst ein im Wesentlichen becherförmiges Gehäuseunterteil 1, einen Gehäusedeckel 2, der ebenfalls im Wesentlichen becherförmig und so angeordnet ist, dass seine Becheröffnung derjenigen des Gehäuseunterteils 1 gegenüber liegt, sowie eine Flachdichtung 3, die im montierten Zustand des Gehäuses zwischen einer radialen Auskragung 4 des Gehäuseunterteils 1 und einer radialen Auskragung 5 des Gehäusedeckels 2 zu liegen kommt. Die beiden Auskragungen 4 und 5 sind flanschartig ausgebildet und dienen mit ihren ebenen, einander zugewandten Flächen, welche die Flachdichtung 3 zusammendrücken, zur Abdichtung des Gehäuses. Aufgrund ihrer auf den Fertigungsprozess abgestimmten Konstruktion können Gehäuseunterteil 1 und Gehäusedeckel 2 aus Edelstahl vorteilhaft im Tiefziehverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse besitzt somit eine vergleichsweise glatte Oberfläche mit wenig Vertiefungen oder Nuten und ist daher insbesondere für eine Anwendung im Bereich der Pharmazie und der Biotechnologie geeignet. Zudem lässt es sich kostengünstig herstellen.
• Weitere Teile des Gehäuses sind eine Flachdichtung 6, deren Größe an eine Aussparung 7 in der Becherbodenfläche 8 des Gehäusedeckels 2 angepasst ist, eine Sichtfensterscheibe 9 aus Glas, ein Glasträger 10, der die Sichtfensterscheibe 9 in ihrem Umfangsbereich aufnimmt, und ein Gewinderohr 11 mit einem Außengewinde, das zu Innengewinden 14 und 15, die im Gehäuseunterteil 1 bzw. im Gehäusedeckel 2 jeweils im Bereich des Becherrands angebracht sind, korrespondiert. Die gewählte Konstruktion von Gehäuseunterteil 1 und Gehäusedeckel 2 hat den Vorteil, dass die Aussparung 7 durch einfaches Ausstanzen aus der Becherbodenfläche 8 und dass die Flachdichtungen 3 und 6 durch einfaches Ausstanzen aus einem geeigneten Dichtungsmaterial hergestellt werden können. Dadurch wird der Herstellungsaufwand weiter reduziert.
• Die Montage des Gehäuses mit den angeführten Teilen kann wie folgt durchgeführt werden:
• 1) Die Sichtfensterscheibe 9 wird in den Glasträger 10 eingelegt.
• 2) Die Flachdichtung 6 wird auf die Sichtfensterscheibe 9 aufgelegt.
• 3) Der Glasträger 10 wird gemeinsam mit der Sichtfensterscheibe 9 und der Flachdichtung 6 in den Gehäusedeckel 2 eingesetzt.
• 4) Das Gewinderohr 11 wird bis zum Erreichen eines Anschlags in das Innengewinde 15 des Gehäusedeckels 2 eingeschraubt. Dabei wird der Anschlag durch die Oberseite des Glasträgers 10 und die Innenseite der Becherbodenfläche 8 des Gehäusedeckels 2 gebildet. Mit dem Einschrauben des Gewinderohrs 11 sind Befestigung und Abdichtung der Sichtfensterscheibe 9 im Gehäusedeckel 2 erfolgt.
• 5) Die Flachdichtung 3 wird auf die Auskragung 4 des Gehäuseunterteils 1 aufgelegt und das Gehäuseunterteil 1 auf einen über den Becherrand des Gehäusedeckels 2 noch herausragenden Teil des Gewinderohres 11 aufgeschraubt. Damit sind Gehäuseunterteil 1 und Gehäusedeckel 2 dicht miteinander verbunden.
• An dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Vorteile besonders deutlich, dass die einfache Form des Gehäuseunterteils 1 und des Gehäusedeckels 2 eine Reduzierung der Werkzeugkosten und eine Optimierung beim Herstellen der Teile durch Tiefziehverfahren ermöglichen. Das Gewinderohr 11 erfüllt bei der Montage zwei Funktionen, zum einen die Befestigung der Sichtfensterscheibe 9 im Gehäusedeckel 2 und zum anderen die Verbindung des Gehäusedeckels 2 mit dem Gehäuseunterteil 1. Dadurch können wiederum Herstellungskosten eingespart werden. Zudem ist durch die flachen Auflageflächen auf den Auskragungen 4 und 5 bzw. auf der Innenseite der Becherbodenfläche des Gehäusedeckels 2 und der Oberseite der Sichtfensterscheibe 9 die Verwendung jeweils einer günstigen Flachdichtung möglich. Das Gehäuse ist besonders zur Verwendung bei Messumformern geeignet. Zur Verbindung mit einer Messzelle ist an der Becherbodenfläche des Gehäuseunterteils 1 ein Anschlussstutzen 12 vorgesehen. Eine Öffnung 13 in der Becherseitenwand des Gehäuseunterteils 1 dient zur Durchführung eines Anschlusskabels für den Messumformer, das zur Kommunikation über einen Feldbus sowie zur Versorgung des Messumformers mit der zum Betrieb erforderlichen Hilfsenergie dienen kann. Eine Vorortanzeige des Messumformerzustands oder des aktuellen Messwerts kann mit einer unter der Sichtfensterscheibe 9 befindlichen Anzeige erfolgen.

Claims (5)

1. Gehäuse für ein elektronisches Gerät, insbesondere für eine Elektronikeinheit eines Messumformers, mit einem im Wesentlichem becherförmigen Gehäuseunterteil (1), das im Bereich des Becherrands ein Innengewinde (14) aufweist, mit einem Gehäusedeckel (2) der ebenfalls im Wesentlichen becherförmig und so angeordnet ist, dass seine Becheröffnung derjenigen des Gehäuseunterteils (1) gegenüber liegt, wobei der Gehäusedeckel in seiner Becherbodenfläche (8) eine Aussparung (7) für ein Sichtfenster und im Bereich des Becherrands ein Innengewinde (15) aufweist, mit einer Sichtfensterscheibe (9) aus transparentem Material, die auf der Innenseite des Gehäusedeckels (2) auf dem Rand der Aussparung (7) aufliegt, und mit einem Gewinderohr (11), das ein zu den jeweiligen Innengewinden (14, 15) von Gehäuseunterteil (1) bzw. Gehäusedeckel (2) korrespondierendes Außengewinde (11) aufweist, wobei die Länge des Gewinderohrs (11) derart bemessen ist, dass durch Eindrehen des Gewinderohres (11) in den Gehäusedeckel (2) die Sichtfensterscheibe (9) an den Rand der Aussparung (7) andrückbar ist und dass das Gehäuseunterteil (1) durch anschließendes Aufschrauben auf einen über den Becherrand des Gehäusedeckels (2) noch herausragenden Teil des Gewinderohrs (11) mit dem Gehäusedeckel (2) verbindbar ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseunterteil (1) und Gehäusedeckel (2) jeweils mit einer radialen Auskragung (4, 5) am Becherrand versehen sind zur Aufnahme einer zwischen den Auskragungen (4, 5) angeordneten Flachdichtung (3).
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtfensterscheibe (9) aus Glas besteht, dass zwischen der Sichtfensterscheibe (9) und den Rand der Aussparung (7) in der Becherbodenfläche (8) des Gehäusedeckels (2) eine Flachdichtung (6) eingelegt ist und dass ein Glasträger (10), der die Sichtfensterscheibe (9) in ihrem Umfangsbereich aufnimmt, vorgesehen ist zur Übertragung der Andruckkraft vom Gewinderohr (11) auf die Sichtfensterscheibe (9).
4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusedeckel (2) ein Anschlag für das Eindrehen des Gewinderohres (11) vorgesehen ist.
5. Messumformer mit einem Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche.