DE102011078126A1

DE102011078126A1 - Vorrichtung mit einem mechanischem Bedienelement zur elektrischen Kontaktierung

Info

Publication number: DE102011078126A1
Application number: DE102011078126A
Authority: DE
Inventors: Christian Seiler; Marc Fiedler; Stefan Probst; Uwe Mannbar; Werner Thoren
Original assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG
Current assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: DE102011078126B4

Abstract

Vorrichtung umfassend ein Gehäuse (5) mit einem außerhalb des Gehäuses (5), insbesondere am Gehäuse (5), angeordneten mechanischen Bedienelement (3), das dazu dient, eine innerhalb des Gehäuses (5) angeordnete Elektronikeinheit (4) mit einer innerhalb des Gehäuses (5) angeordneten Energieversorgungseinheit (1) elektrisch und/oder mechanisch zu verbinden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung umfassend ein Gehäuse mit einem außerhalb des Gehäuses, insbesondere am Gehäuse, angeordneten mechanischen Bedienelement.
Im Bereich der Automatisierungstechnik sind Feldgeräte bekannt geworden, die vermittels einer Batterie oder einer sonstigen begrenzten Energieversorgungseinheit bspw. einer Brennstoffzelle mit Energie versorgt werden.
Zum Transport darf eine solche Batterie aber aus Sicherheitsgründen nicht mit der Elektronik des Gerätes verbunden sein. Außerdem würde es bei einer Kontaktierung der Anschlusselemente der Batterieeinheit unweigerlich zu einem Energieverlust kommen, der umso größer ausfallen würde, umso länger der Transport des Gerätes andauert, womit sich auch die Laufzeit des batteriebetriebenen Gerätes verringern würde.
Ferner ist es bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Geräten erforderlich, das Gehäuse zu öffnen, um die Batterie mit der Elektronikeinheit zu verbinden. Genauso muss zum Entfernen oder zum Dekontaktieren der Batterie das Gehäuse geöffnet werden. Dies birgt aber die Gefahr, dass es bspw. beim Abziehen oder Einsetzen der Batterie zu Funkenbildung kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere Inbetriebnahme und/oder einen sicheren Wechsel einer Batterieeinheit anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Bedienelement dazu dient, eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Elektronikeinheit mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Energieversorgungseinheit elektrisch und/oder mechanisch zu verbinden.
Bei dem Bedienelement handelt es sich also bevorzugt um ein rein mechanisches Bedienelement, das durch Kraftausübung betätigt werden kann. Das Bedienelement befindet sich dabei vorzugsweise außerhalb am Gehäuse der Vorrichtung. Vorzugsweise ist das Bedienelement Teil des Gehäuses der Vorrichtung.
In einer Ausführungsform erfolgt durch die Betätigung des Bedienelements eine elektrische Kontaktierung zwischen der Energieversorgungseinheit und/oder der Elektronikeinheit. Die Energieversorgungseinheit bei der es sich bspw. um eine Batterieeinheit handelt, dient zur Versorgung der Elektronikeinheit mit elektrischer Energie. In dem Fall, dass es sich bei der Vorrichtung um ein Feldgerät handelt kann die Elektronikeinheit bspw. zur Erzeugung und oder Wandlung von Messsignalen und/oder Messwerten dienen.
Das Bedienelement dient bspw. dazu, die Energieversorgungseinheit und die Elektronikeinheit unmittelbar miteinander zu verbinden, insbesondere ineinander zu stecken. Durch das Bedienelement können also die elektrischen Kontakte der Energieversorgungseinheit, bspw. der Batterieeinheit, mit entsprechenden Anschlusskontakten, die zum Verbinden der Batterieeinheit mit der Elektronikeinheit dienen, kontaktiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird durch das Betätigen des Bedienelements eine translatorische Bewegung der Energieversorgungseinheit und/oder der Elektronikeinheit innerhalb des Gehäuses verursacht, durch welche translatorische Bewegung die Energieversorgungseinheit mit der Elektronikeinheit elektrisch und/oder mechanisch, insbesondere über einen Steckkontakt, verbunden wird.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Bedienelement um einen außerhalb des Gehäuses, insbesondere am Gehäuse, angeordneten Hebel. Das Gehäuse kann ferner dicht gegenüber der Umgebung ausgestaltet sein, so dass bspw. weder Gas noch Wasser in das Innere des Gehäuses eindringen kann.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Bedienelement um eine Gewindespindel. Das Bedienelement kann außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung, bspw. durch eine Drehung, betätigt werden. Durch die Betätigung kann dann innerhalb des Gehäuses bspw. ein Anschlag an dem die Energieversorgungseinheit anliegt translatorisch bewegt werden, also einen Vorschub erfahren, durch den die Energieversorgungseinheit bewegt wird. Durch diese Bewegung wiederum kann bspw. ein elektrischer Kontakt zwischen der Elektronikeinheit und der Energieversorgungseinheit bei der es sich bevorzugt um eine Batterieeinheit, insbesondere einen Akku handelt, hergestellt werden.
Die durch Betätigen des Bedienelements aufgewandte Kraft wird also vorzugsweise rein mechanisch vermittels des Bedienelements auf die Energieversorgungseinheit und/oder die Elektronikeinheit übertragen, um eine elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen diesen beiden herzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit und der Energieversorgungseinheit innerhalb des Gehäuses vermittels des außerhalb des Gehäuses angeordneten Bedienelements, insbesondere durch Betätigen des Bedienelements, trennbar.
Von Vorteil dabei ist, dass bei geschlossenem Gehäuse der Vorrichtung eine Kontaktierung oder Dekontaktierung der Kontakte der Energieversorgungseinheit, bei der es sich bspw. um eine Batterieeinheit handelt, vorgenommen werden kann. Somit kann bspw. wenn das Gehäuse geschlossen ist, nachdem bspw. die Energieversorgungseinheit in das Gehäuse eingesetzt wurde, die Kontakte der Energieversorgungseinheit mit den entsprechenden Anschlusskontakten der Elektronikeinheit verbunden oder von diesen entsprechenden Anschlusskontakten getrennt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse eine durch einen Gehäusedeckel verschließbare Öffnung auf, wobei insbesondere der Gehäusedeckel als Bedienelement dient. Bspw. kann also in dem Gehäusedeckel ein solches Bedienelement integriert sein. Da auch bestehende Geräte einen solchen Deckel aufweisen, ließen sich diese Geräte mit der vorgeschlagenen Funktionalität nachrüsten. Bspw. kann eine solche Vorrichtung ein mehrgängiges Gewinde aufweisen in das der Gehäusedeckel eingeschraubt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Gehäusedeckel, erst nachdem die elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit und der Energieversorgungseinheit getrennt ist, geöffnet werden. Das Gehäuse bleibt solange bspw. verriegelt.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Energieversorgungseinheit um eine Batterieeinheit, die zur Energieversorgung der Elektronikeinheit dient.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung, insbesondere die Elektronikeinheit, die Energieversorgungseinheit und/oder das Gehäuse, entsprechend wenigstens einer der Zündschutzarten Ex-i, Ex-p, Ex-o, Ex-e, Ex-q, Ex-n, Ex-s und/oder Ex-d ausgestaltet. Elektronikeinheit und Energieversorgungseinheit sind also in das Gehäuse eingeschlossen und entsprechend wenigstens einer der o. g. Zündschutzarten ausgestaltet.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik, insbesondere Funkeinheit, mit einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche gelöst. Die vorgeschlagene Funkeinheit ist auch unter der Bezeichnung Wireless Adapter bekannt und wird von der Anmelderin gewerblich vertrieben.
In einer Ausführungsform des Feldgerätes weist das Feldgerät eine am Gehäuse angeordnete Antenne auf, die als Bedienelement dient.
Zudem wird die Aufgabe durch die Verwendung der Vorrichtung nach einer der genannten Ausführungsformen bzw. eines Feldgerätes nach einer in Zusammenhang mit dem Feldgerät genannten Ausführungsformen zum Transport einer in dem Gehäuse elektrisch und/oder mechanisch von der Elektronikeinheit getrennt angeordneten Energieversorgungseinheit.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
1: eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt ein Feldgerät mit einem Gehäuse 5. Das Gehäuse 5 schützt eine in dem Gehäuse 5 untergebrachte Elektronikeinheit 4 vor umgebungsseitigen Einflüssen. Derartige Feldgeräte werden im Stand der Technik für den Einsatz in industriellen Anlagen vorgesehen.
Neben der Elektronikeinheit 4 ist eine Batterieeinheit 1 in dem Gehäuse 5 untergebracht.
Ferner ist außen am Gehäuse 5 ein Hebel 3 angeordnet, durch dessen Betätigung die Batterieeinheit 1 entlang einer Schubrichtung, die durch die den geraden Doppelpfeil in 1 angedeutet ist, innerhalb des Gehäuses 5 bewegbar ist. So kann bspw. durch Drehen des Hebels 3 in eine erste Richtung die Batterieeinheit 1 mit der Elektronikeinheit 4 verbunden werden, so dass die Elektronikeinheit 4 mit elektrischer Energie aus der Batterieeinheit 1 versorgt wird.
Ferner kann durch Drehen des Hebels 3 in die bspw. der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung die Verbindung zwischen der Batterieeinheit 1 und der Elektronikeinheit 4 gelöst werden. Die Drehbewegung ist dabei durch den gekrümmten Doppelpfeil in 1 angedeutet.
Durch diesen Mechanismus kann die sich im Inneren des Gehäuses 5 befindliche Batterieeinheit 1 von außerhalb des Gehäuses 5 mit der ebenfalls im Inneren befindlichen Elektronikeinheit verbunden bzw. getrennt werden, insbesondere ohne dass das Gehäuse geöffnet werden muss.
Es können zudem wie in 1 gezeigt Führungselemente 2 wie bspw. Schienen vorgesehen sein, durch die die Batterieeinheit 1 in dem Gehäuse 5 gehalten wird und die die Schubrichtung, d. h. die Bewegungsrichtung der Batterieeinheit, vorgeben.
Die Batterieeinheit 1 und die Elektronikeinheit 4 können ferner einander entsprechende Kontaktierungselemente 6 aufweisen, die insbesondere asymmetrisch an einer Kontaktfläche der Batterieeinheit 1 und/oder der Elektronikeinheit angeordnet sind, um eine fehlerhafte insbesondere falschpolige Verbindung zu verhindern.
Bei dem in 1 gezeigten Hebel 3 kann es sich bspw. um die Antenne einer Funkeinheit handeln. Ferner kann es sich bei der in 1 gezeigten Vorrichtung vorzugsweise um einen sog. Wireless Adapter handeln, der an ein weiteres Feldgerät insbesondere über dessen Feldbusschnittstelle anschließbar ist, um das Feldgerät funkfähig zu machen.
Bezugszeichenliste

1: Batterieeinheit mit Kontaktelementen
2: Batterieführung
3: Hebel
4: Elektronikeinheit
5: Gehäuse
6: Kontaktelemente seitens der Elektronikeinheit bzw. der Batterieinheit

Claims

Vorrichtung umfassend ein Gehäuse (5) mit einem außerhalb des Gehäuses (5), insbesondere am Gehäuse (5), angeordneten mechanischen Bedienelement (3), das dazu dient, eine innerhalb des Gehäuses (5) angeordnete Elektronikeinheit (4) mit einer innerhalb des Gehäuses (5) angeordneten Energieversorgungseinheit (1) elektrisch und/oder mechanisch zu verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Bedienelements (3) eine elektrische Kontaktierung zwischen der Energieversorgungseinheit (1) und/oder der Elektronikeinheit (4) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bedienelement (3) eine translatorische Bewegung der Energieversorgungseinheit (1) und/oder der Elektronikeinheit (4) innerhalb des Gehäuses (5) verursacht wird, durch welche die Energieversorgungseinheit (1) mit der Elektronikeinheit (4) elektrisch und/oder mechanisch verbunden wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bedienelement (3) um einen außerhalb des Gehäuses (5), insbesondere am Gehäuse (5), angeordneten Hebel (3) handelt.
Vorrichtung einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bedienelement (3) um eine Gewindespindel handelt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit (4) und der Energieversorgungseinheit (1) innerhalb des Gehäuses (5) vermittels des außerhalb des Gehäuses (5) angeordneten Bedienelements (3), insbesondere durch Betätigen des Bedienelements (3), trennbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine durch einen Gehäusedeckel verschließbare Öffnung aufweist, wobei insbesondere der Gehäusedeckel als Bedienelement (3) dient.
Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel, erst nachdem die elektrische und/oder mechanische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit (4) und der Energieversorgungseinheit (1) getrennt ist, geöffnet werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Energieversorgungseinheit (1) um eine Batterieeinheit handelt, die zur Energieversorgung der Elektronikeinheit (4) dient.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, insbesondere die Elektronikeinheit (4), die Energieversorgungseinheit (1) und/oder das Gehäuse (5), entsprechend wenigstens einer der Zündschutzarten Ex-i, Ex-p, Ex-o, Ex-e, Ex-q, Ex-n, Ex-s und/oder Ex-d ausgestaltet ist.
Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik, insbesondere Funkeinheit, mit einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.
Feldgerät nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät eine am Gehäuse (5) angeordnete Antenne aufweist, die als Bedienelement (3) dient.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bzw. eines Feldgerätes nach einem der Ansprüche 10 bis 11 zum Transport einer in dem Gehäuse (5) elektrisch und/oder mechanisch von der Elektronikeinheit (4) getrennt angeordneten Energieversorgungseinheit (1).