DE102011089526A1

DE102011089526A1 - Messumformergehäuse

Info

Publication number: DE102011089526A1
Application number: DE102011089526A
Authority: DE
Inventors: Georg Wolf
Original assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Messumformergehäuse (10), das vorzugsweise der Schutzart IP69K genügt, mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil (1, 2), mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) verlaufenden Dichtungsring (3), welcher im Wesentlichen aus einem Polyetherketon besteht, wobei der Dichtungsring (3) derart angeordnet ist, dass er zumindest in einem Bereich, in dem das erste und das zweite Gehäuseteil (1, 2) aneinander grenzen im Wesentlichen fluchtend zu einer Oberfläche des ersten Gehäuseteils (1) und zu einer Oberfläche des zweiten Gehäuseteils (2), vorzugsweise spaltfrei sowohl zum ersten als auch zweiten Gehäuseteil (1, 2) hin, angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Messumformergehäuse und einen Bauteilesatz zur Herstellung des Messumformergehäuses.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene derartige Messumformergehäuse bekannt geworden. Bspw. ist aus der Offenlegungsschrift DE 102010003743 A1 ein Messgerätgehäuse mit einem Spannverschluss bekannt geworden.
Messumformergehäuse für industrielle Anwendungen bestehen beispielsweise aus einem Gehäuse zur Aufnahme der Elektronik eines Messumformers, z. B. eines Druck-, Füllstands- oder Durchflussmessgeräts. Solche Gehäuse weisen abnehmbare Deckel auf, damit z. B. die Elektronik zum Vornehmen einer Einstellung oder einer Parametrierung an der Messstelle zugänglich ist. Auf dem Markt sind ferner Gehäuse erhältlich, bei denen ein Deckel mittels eines mehrgängigen Gewindes auf einen Gehäusetopf geschraubt ist.
Entsprechend der durch die jeweiligen Applikationen bedingten Geräte-Schutzarten sind Gehäusedeckel bzw. Abdeckungen abzudichten, wobei üblicherweise O-Ring-Abdichtungen eingesetzt werden. Derartige O-Ring-Abdichtungen benötigen für ihre Dichtwirkung einen Anpressdruck, der zwischen den beiden Gehäuseteilen an den O-Ringaufnahmen anliegt und dem Stand der Technik entsprechend überwiegend mittels Verschraubungen erzeugt wird.
Eine bisher verwendete Maßnahme, das Fressen der Schraubverbindungen zu verhindern, ist die vollständige Beschichtung von Deckel und Gehäuse, wobei je nach metallischem Werkstoff, aus dem Deckel bzw. Gehäuse bestehen, Nickel-, Gleitlack- oder eine sonstige Pulverbeschichtung oder eine Eloxal- bzw. Harteloxal-Beschichtung angewendet wird. Ein übliches Verfahren dazu ist ein Tauchbad mit einer die Beschichtung ergebenden Flüssigkeit, in das die zu beschichtenden Teile vollständig eingetaucht werden. Darüber hinaus ist festzustellen, dass eine vollständige Beschichtung von Deckel und Gehäuse aufwendig, teuer und wenig umweltfreundlich ist, weil sie eine lange Verweildauer der zu beschichtenden Teile im Beschichtungsprozess erfordern.
Trotz derartiger Maßnahmen ist gerade an der Verbindungsstelle zwischen dem Deckel und einem Gehäuseunterteil auf eine spaltfreie Verbindung zu achten, um eine Verwendung des Messumformergehäuses auch im bereich von sog. Food- und Pharma-Anwendungen zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messumformergehäuse vorzuschlagen, welches den Anforderungen für einen Einsatz in derartigen Anwendungen genügt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Messumformergehäuse und einen entsprechenden Bauteilesatz gelöst.
Hinsichtlich des Messumformergehäuses wird die Aufgabe durch ein Messumformergehäuse gelöst, das vorzugsweise der Schutzart IP69K genügt, mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil verlaufenden Dichtungsring, welcher im Wesentlichen aus einem Polyetherketon besteht, wobei der Dichtungsring derart angeordnet ist, dass er zumindest in einem Bereich, in dem das erste und das zweite Gehäuseteil aneinander grenzen im Wesentlichen fluchtend zu einer Oberfläche des ersten Gehäuseteils und zu einer Oberfläche des zweiten Gehäuseteils, vorzugsweise spaltfrei sowohl zum ersten als auch zweiten Gehäuseteil hin, angeordnet ist.
In einer Ausführungsform des Messumformergehäuses ist der Dichtungsring ferner derart angeordnet, dass der Dichtungsring in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil einen Teil der Gehäuseoberfläche des Messumformergehäuses bildet.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses besteht an der Gehäuseoberfläche des Messumformergehäuses keine Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses legt der Dichtungsring auf einem nach innen ragenden Absatz des zweiten Gehäuseteils auf und wobei der Dichtungsring als Anschlag für einen entsprechenden Absatz des ersten Gehäuseteils dient.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses ist der Dichtungsring zwischen dm ersten und dem zweiten Gehäuseteil verspannt ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses weist der Dichtungsring einen im Wesentlichen rechteckigen, und besonders bevorzugt einen im Wesentlichen quadratischen, Querschnitt auf.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses bildet der Dichtungsring aus Polyetherketon einen ersten Dichtungsring, wobei ferner ein zweiter Dichtungsring vorgesehen ist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil eingespannt ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses ist der zweite Dichtungsring in einer Ausnehmung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil hinter dem ersten Dichtungsring so angeordnet, dass er nicht mit der Umgebung des Messumformergehäuses in Kontakt kommt.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses besteht zumindest die Oberfläche des ersten und des zweiten Gehäuseteils aus einem Edelstahl, insbesondere einem Edelstahl der Werkstoffbezeichnung 1.4404, 1.4435, 1.4301 bzw. 316 oder 316L.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses ist wobei der zweite Dichtungsring vollständig zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil eingeschlossen.
In einer weiteren Ausführungsform des Messumformergehäuses dient das Messumformergehäuse zur Aufnahme einer Messumformerelektronik, die im Inneren des Messumformergehäuses angeordnet ist.
Hinsichtlich des Bauteilesatzes wird die Aufgabe durch einen Bauteilesatz zur Herstellung eines Messumformergehäuses nach einem der vorherigen Ausführungsformen gelöst.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1: einen Längsschnitt durch einen Ausführungsform des vorgeschlagenen Messumformers, und
2: eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Messumformers.
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des vorgeschlagenen Messumformergehäuses 10. Das Messumformergehäuse 10 besteht dabei aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, d. h. einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil 1, 2 (auch als Gehäusedeckel und Gehäusebasis bezeichnet), die über ein Gewinde 9a, 9b miteinander verschraubt sind. Das Unterteil 2 weist zu diesem Zweck ein Außengewinde 9a auf an das ein Innengewinde 9b des Oberteils 1 angeschraubt werden kann.
Unterhalb des Außengewindes 9a weist das Unterteil 2 einen Absatz 6 auf, der als Sitz für einen ersten Dichtungsring 3 dient. Der Absatz 6 endet an einer Kante, an die sich die Oberfläche des Messumformergehäuses 10 anschließt. Der erste Dichtungsring 3 besteht dabei aus einem Polyetherketon, d. h. einen hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, auch als PEEK bekannt. das als PEEK bezeichnet Material weist im Gegensatz zu anderen Thermoplasten keinen oder einen wesentlich geringeren Kriechgang auf.
Der erste Dichtungsring 3 ist dabei so ausgestaltet und an den Absatz 6 und das Unterteil 2 angepasst, dass er an der vorgenannten Kante endet und umfänglich auf der in dem Unterteil 2 vorgesehenen Absatz 6 aufliegt. Der Absatz 6 selbst umläuft das Unterteil 2 ebenfalls umfänglich.
Der erste Dichtungsring 2 weist zudem in dem in 1 gezeigten Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt auf.
Das Unterteil 2 weist ferner entweder einen zweiten Absatz 7 auf, der als Sitz für einen zweiten Dichtungsring 4 dient. Dieser zweite Sitz ist dabei derart angeordnet, dass der zweite Dichtungsring 4 nicht mit der Umgebung des Messumformergehäuses 10 in Kontakt kommt, sondern innerhalb des Messumformergehäuses 10 angeordnet ist, wenn das Oberteil 1 und das Unterteil 2 miteinander verbunden sind.
Der Sitz dieses zweiten Dichtungsrings 4 kann dabei zumindest teilweise durch einen Absatz 7 an dem Unterteil 2 und/oder durch den ersten Dichtungsring 3 gebildet werden, auf dem der zweite Dichtungsring 4 dann anliegt.
Bei dem zweiten Dichtungsring 4 handelt es sich vorzugsweise um einen O-Ring, der ebenfalls bevorzugt umfänglich auf seinem Sitz aufliegt.
Der zweite Dichtungsring 4 ist dabei ebenfalls unterhalb des Gewindes 9a, das das Oberteil 1 und das Unterteil 2 miteinander verbindet, angeordnet. Ferner ist der zweite Dichtungsring 4 in einem Teilbereich des Messumformergehäuses 10 angeordnet, in dem sich das Oberteil 1 und das Unterteil 2 des Messumformergehäuses 10 überlappen. Der erste Dichtungsring 3 hingegen ist unterhalb des Oberteils 1 angeordnet.
Das Oberteil 1 und das Unterteil 2 des Messumformergehäuses 10 sind dabei bevorzugt aus einem Feinguss-Edelstahl gefertigt.
In dem Messumformergehäuse 10 kann bspw. eine Betriebselektronik, nicht gezeigt, zum Betreiben eines Messgerätes wie bspw. eines Thermometers oder eines Drucksensors angeordnet sein. Ferner kann das Messumformergehäuse 10 auch zur Aufnahme der entsprechenden Sensoren, wie bspw. einem Messeinsatz zur Temperaturmessung, dienen. Zudem kann das Messumformergehäuse 10 über einen Prozessanschluss 8 verfügen vermittels welchem es an einem Behälter wie bspw. einem Rohr oder einem Tank anbringbar ist.
An dem Messumformergehäuse 10 in 1 ist zudem eine Kabeleinführung 5 in dem Unterteil 2 vorgesehen, die zur elektrischen Kontaktierung der Mess- und/oder Betriebselektronik, nicht gezeigt, in dem Messumformergehäuse 10 dient.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung des vorgeschlagenen Messumformergehäuses 10 aus 1. Das Unterteil 2 des Messumformergehäuses 10 weist wie gesagt einen Prozessanschluss 8 und eine Kabeleinführung 5 vorzugsweise mit einem Panzergewinde auf.
Ferner weist das Unterteil 2 einen Sitz 6 für den ersten Dichtungsring 3 und einen Sitz 7 für den zweiten Dichtungsring 4 auf. Der Sitz 6 des ersten Dichtungsring 3 besteht dabei aus einem um das Unterteil 2 umlaufenden Absatz 6 mit einer an den Dichtungsring 3 angepassten, d. h. eckigen, Form. Der Sitz 7 des zweiten Dichtungsrings 4 ist dabei vorzugsweise ebenfalls an die Form des zweiten Dichtungsrings 4 abgefasst, d. h. weist eine runde bzw. rundliche Form auf.
Somit kann ein entsprechender Bauteilesatz bereit gestellt werden, der das Unterteil 2, das Oberteil 1 und einen ersten und vorzugsweise auch einen zweiten Dichtungsring 3, 4 aufweist, um ein Messumformergehäuse 10 herzustellen, das den Anforderungen an die Schutzart IP69K erfüllt.
Beim Zusammensetzen des Bauteilesatzes 1, 2, 3, 4 entsteht dann vermittels des durch das Gewinde 9a, 9b übertragenen Anpressdruck auf den als Anschlag für das erste Gehäuseteil 1 dienenden ersten Dichtungsrings 3 dann das in 1 gezeigte im Wesentlichen spaltfreie Messumformergehäuse 10.
Aufgrund der beschriebenen Ausführungsform des Messumformergehäuses 10 genügt dieses auch den Anforderungen der 3A-Standard d. h. kann in Hygieneanlagen der Lebensmittelindustrie weltweit eingesetzt werden.
Durch die vorgeschlagenen Ausführung des Messumformergehäuses 10 und der fluchtenden Anordnung des ersten Dichtungsring mit der Oberfläche des ersten und des zweiten Gehäuseteils kann somit ein im Wesentlichen spaltfreies und dichtes Messumformergehäuse bereitgestellt werden, das den Anforderungen im Pharma- und Food-Bereich insbesondere den dort vorgesehenen Reinigungsprozessen mit Dampfstrahlern gem. der Schutzprüfung IP69K standhält.
Durch den vorgesehen ersten Dichtring zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil, d. h. Ober- und Unterteil 1, 2, wird somit der Kontakt zwischen zwei aus Metall bestehenden Bauteilen an der Oberfläche des Messumformergehäuses 10 vermieden. Ferner ist der, einen Teil der Oberfläche des Messumformergehäuses 10 bildende erste Dichtring 3, der aus dem PEEK-Material besteht, derart robust, dass er bspw. einem Hochdruckstrahl, wie er in einem IP69K gemäßen Reinigungsprozess verwendet wird, standhält. Durch diesen ersten Dichtungsring 3 wird der zweite Dichtungsring 4 somit abgedeckt und damit vor derart verheerenden Umgebungseinflüssen geschützt.
Bezugszeichenliste

1: Oberteil
2: Unterteil
3: erster Dichtungsring
4: zweiter Dichtungsring
5: Kabeleinführung
6: Absatz/Sitz für den ersten Dichtungsring
7: Absatz/Sitz für den zweiten Dichtungsring
8: Prozessanschluss
9a: Außengewinde
9b: Innengewinde
10: Messumformergehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010003743 A1 [0002]

Claims

Messumformergehäuse (10), das vorzugsweise der Schutzart IP69K genügt, mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil (1, 2), mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) verlaufenden Dichtungsring (3), welcher im Wesentlichen aus einem Polyetherketon besteht, wobei der Dichtungsring (3) derart angeordnet ist, dass er zumindest in einem Bereich, in dem das erste und das zweite Gehäuseteil (1, 2) aneinander grenzen im Wesentlichen fluchtend zu einer Oberfläche des ersten Gehäuseteils (1) und zu einer Oberfläche des zweiten Gehäuseteils (2), vorzugsweise spaltfrei sowohl zum ersten als auch zweiten Gehäuseteil (1, 2) hin, angeordnet ist.
Messumformergehäuse (10) nach dem vorherigen Anspruch, wobei der Dichtungsring (3) ferner derart angeordnet ist, dass der Dichtungsring (3) in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) einen Teil der Gehäuseoberfläche des Messumformergehäuses (10) bildet.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei an der Gehäuseoberfläche des Messumformergehäuses (10) keine Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) besteht.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Dichtungsring (3) auf einem nach innen ragenden Absatz (6) des zweiten Gehäuseteils (2) aufliegt und wobei der Dichtungsring (3) als Anschlag für einen entsprechenden Absatz des ersten Gehäuseteils (1) dient.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Dichtungsring (3) zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) verspannt ist.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Dichtungsring (3) einen im Wesentlichen rechteckigen, und besonders bevorzugt einen im Wesentlichen quadratischen, Querschnitt aufweist.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Dichtungsring (10) aus Polyetherketon einen ersten Dichtungsring (3) bildet, und wobei ferner ein zweiter Dichtungsring (4) vorgesehen ist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) eingespannt ist.
Messumformergehäuse (10) nach dem vorherigen Anspruch, wobei der zweite Dichtungsring (4) in einer Ausnehmung (7) zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil (1, 2), bevorzugt unmittelbar, hinter dem ersten Dichtungsring (3) so angeordnet ist, dass er nicht mit der Umgebung des Messumformergehäuses (10) in Kontakt kommt.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest die Oberfläche des ersten und des zweiten Gehäuseteils (1, 2) aus einem Edelstahl besteht, insbesondere einem Edelstahl der Werkstoffbezeichnung 1.4404, 1.4435, 1.4301 bzw. 316 oder 316L.
Messumformergehäuse (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der zweite Dichtungsring (4) vollständig zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (1, 2) eingeschlossen ist.
Messumformergehäuse (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Messumformergehäuse (10) zur Aufnahme einer Messumformerelektronik dient, die im Inneren des Messumformergehäuses (10) angeordnet ist.
Bauteilesatz zur Herstellung eines Messumformergehäuses (10) nach einem der vorherigen Ansprüche.