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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für ein Durchflussmessgerät, mit mindestens einem Gehäuse und mindestens einer an dem Gehäuse angeordneten Anzeigeeinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Durchflussmessgerät mit einer Gehäuseanordnung.
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Gehäuseanordnungen für Messgeräte, insbesondere für Durchflussmessgeräte, sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Üblicherweise dienen Gehäuseanordnungen mit einem Gehäuse der Aufnahme zumindest eines Teils der Messgeräteelektronik, die beispielsweise Bauelemente zum Erfassen, Auswerten und Anzeigen von Messwerten umfasst. Eine Gehäuseanordnung ist vorzugsweise an einem Messrohrabschnitt eines Durchflussmessgerätes angeordnet und mit diesem verbunden.
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Bei einer Vielzahl von Messgeräten ist an dem Gehäuse einer Gehäuseanordnung auch eine Anzeigeeinrichtung angeordnet, die die Betriebsparameter und/oder Messwerte des jeweiligen Messgeräts, bei einem Durchflussmessgerät beispielsweise den aktuellen Durchfluss oder die Mediumtemperatur, anzeigt. Des Weiteren ist das Messgerät beispielsweise mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung, die in Form eines Touchscreens ausgebildet sein kann, konfigurierbar. Alternativ dazu sind beispielsweise Bedienelemente vorgesehen, mit denen Parameter des Messgeräts abgefragt oder beeinflusst werden können.
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Bei autarken Durchflussmessgeräten, die eine unabhängige interne Stromversorgung aufweisen und ihre Messergebnisse vorzugsweise über eine drahtlose Schnittstelle an eine zentrale Stelle übermitteln, ist häufig innerhalb des Gehäuses der Gehäuseanordnung auch die Energieversorgung, beispielsweise in Form einer Batterie oder eines wiederaufladbaren Akkumulators, untergebracht. Bekannte Durchflussmessgeräte mit interner Energiequelle weisen allerdings den Nachteil auf, dass aufgrund des mitunter hohen Energiebedarfs die Lebensdauer der Batterien sehr begrenzt ist, wodurch der Wartungsaufwand für das Durchflussmessgerät durch den regelmäßigen Austausch der Batterien erhöht ist.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, den Wartungsaufwand für ein Durchflussmessgerät zu reduzieren.
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Die vorgenannte Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Gehäuseanordnung zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass an dem Gehäuse mindestens eine photovoltaische Zelle angeordnet ist. Die photovoltaische Zelle – Solarzelle – ist, durch die unmittelbare Anordnung am Gehäuse der Gehäuseanordnung, auf einfache Weise an die im Gehäuse vorhandene Messgeräte- und/oder Steuerelektronik anschließbar. Die photovoltaische Zelle und das Gehäuse sind als eine Einheit ausgebildet, so dass die photovoltaische Zelle beispielsweise einen Teil des Gehäuses bildet bzw. einen Teil der Oberfläche des Gehäuses überdeckt.
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Die mittels der photovoltaischen Zelle bei Lichteinfall erzeugte Spannung wird beispielsweise zum Betrieb des Messgeräts und/oder zum Betrieb einzelner Komponenten des Durchflussmessgeräts, beispielsweise der Auswerteelektronik, verwendet. Die Spannung der photovoltaischen Zelle kann einerseits unmittelbar eingespeist werden, kann andererseits zunächst in einem Energiespeicher zwischengespeichert werden, beispielsweise in einer wiederaufladbaren Batterie – Akkumulator – oder in einem Kondensator. Bei Lichteinfall wird die Batterie durch die photovoltaische Zelle stets aufgeladen, wodurch die Lebensdauer der Batterie gesteigert wird und sich die Wartungsintervalle zum Austausch der Batterie verlängern.
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Die photovoltaische Zelle ist an dem Gehäuse angeordnet oder unmittelbar, beispielsweise in einer Ausnehmung, in das Gehäuse integriert. Vorzugsweise ist das Gehäuse, an dem die photovoltaische Zelle befestigt ist, drehbar in der Gehäuseanordnung bzw. an dem Messgerät angeordnet, so dass das Gehäuse mit der daran befestigten photovoltaischen Zelle in Abhängigkeit von einer Einstrahlrichtung mit geringem Aufwand ausgerichtet werden kann.
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Vorzugsweise ist die photovoltaische Zelle in einer Ebene mit der Anzeigeeinrichtung, die beispielsweise als Display ausgebildet ist, an dem Gehäuse angeordnet. Vorgesehen ist aber auch eine Anordnung der Anzeigeeinrichtung und der photovoltaischen Zelle in verschiedenen Ebenen. Die Ebene der Anzeigeeinrichtung bietet sich deshalb an, weil die Anzeigeeinrichtung üblicherweise in einer exponierten Lage an dem Durchflussmessgerät angeordnet ist, was sich positiv auf die Einstrahlung auf die photovoltaische Zelle auswirkt. Besonders bevorzugt ist die photovoltaische Zelle flexibel ausgebildet, so dass sie sich an die Oberflächenkontur des Gehäuses anschmiegt und dadurch flächig an dem Gehäuse befestigbar ist.
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Als besonders vorteilhaft hat sich gemäß einer ersten Ausgestaltung herausgestellt, wenn die photovoltaische Zelle derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die photovoltaische Zelle die Anzeigeeinrichtung umschließt. Die photovoltaische Zelle ist folglich als eine die Anzeigeeinrichtung umschließende Form ausgebildet, d. h., dass in orthogonal auf die Anzeigeeinrichtung ausgerichteter Betrachtungsrichtung gesehen, die photovoltaische Zelle die Anzeigeeinrichtung mit einer geschlossenen Form umgibt. Die Form der Außenkontur der photovoltaischen Zelle ist dabei beispielsweise rechteckig, quadratisch, rund oder auch oval. Dabei befinden sich die Anzeigeeinrichtung und die photovoltaische Zelle entweder in einer Ebene oder in verschiedenen Ebenen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die photovoltaische Zelle eine Ausnehmung aufweist, die mindestens der Größe der Anzeigeeinrichtung entspricht. Vorzugsweise entspricht die Größe der Ausnehmung exakt der Größe der Anzeigeeinrichtung, so dass die Anzeigeeinrichtung vollständig von der photovoltaischen Zelle umschlossen ist, folglich die Anzeigeeinrichtung innerhalb der photovoltaischen Zelle angeordnet ist. Die photovoltaische Zelle umrandet die Anzeigeeinrichtung, die beispielsweise als Display ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die Größe der photovoltaischen Zelle maximieren, während die Anzeigeeinrichtung auf einfache Weise ablesbar bleibt. Durch diese Ausgestaltung werden die am Gehäuse einer Gehäuseanordnung vorhandenen Flächen auf optimale Weise ausgenutzt, nämlich einerseits zur Energiewandlung, andererseits zur Anzeige von Informationen.
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Vorzugsweise fügt sich die photovoltaische Zelle in eine durch das Gehäuse vorgegebene Kontur ein, so dass besonders bevorzugt gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, dass die photovoltaische Zelle ringförmig ausgebildet ist. Die photovoltaische Zelle ist als kreisrunder Ring ausgebildet, der die Anzeigeeinrichtung, beispielsweise ein Display, umschließt. Dabei ist einerseits vorgesehen, dass die kreisrunde Solarzelle in einer Ebene mit der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, andererseits aber auch, dass die Anzeigeeinrichtung und die photovoltaische Zelle in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, so dass die photovoltaische Zelle die Anzeigeeinrichtung in Blickrichtung auf die Anzeigeeinrichtung optisch umschließt. Die ringförmige photovoltaische Zelle lässt sich vorteilhaft in ein Gehäuse einer Gehäuseanordnung mit einer ebenfalls kreisrunden Grundform integrieren.
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Um die Effizienz der photovoltaischen Zelle zu steigern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass mindestens die photovoltaische Zelle um mindestens eine Achse schwenkbar gelagert ist, insbesondere, dass mindestens die photovoltaische Zelle um mindestens zwei Achsen schwenkbar gelagert ist. Die photovoltaische Zelle ist folglich derart am Gehäuse der Gehäuseanordnung befestigt, dass sie um mindestens eine Achse neigbar ist, d. h. dass die Neigung der photovoltaischen Zelle relativ zum Gehäuse bzw. relativ zur Anzeigeeinrichtung verstellbar ist. So ist beispielsweise bei einer kreisrunden ringförmigen photovoltaischen Zelle vorgesehen, dass diese entlang mindestens einer Achse, die mit einem Durchmesser koinzidiert, neigbar ist. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass die Neigung beispielsweise entlang einer an einer photovoltaischen Zelle anliegenden Tangente erfolgt. Des Weiteren ist auch eine Neigung über eine Achse vorgesehen, die jeder beliebigen Sekante an einer kreisrunden photovoltaischen Zelle entspricht. Besonders bevorzugt ist die photovoltaische Zelle um mindestens zwei Achsen schwenkbar gelagert, so dass jede Neigung in einer Vielzahl von Richtungen einstellbar ist, wodurch die photovoltaische Zelle auf einfache Weise an einer Einstrahlrichtung, beispielsweise der Sonnenstrahlung, ausgerichtet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung, die sich insbesondere mit einer um eine Achse schwenkbar gelagerten photovoltaischen Zelle als vorteilhaft herausgestellt hat, ist vorgesehen, dass zumindest die photovoltaische Zelle zumindest im Bezug auf ihre Erstreckungsebene drehbar gelagert ist. Die photovoltaische Zelle ist üblicherweise eben ausgebildet und erstreckt sich in einer Ebene. Durch die drehbare Lagerung der photovoltaischen Zelle in Kombination mit der Neigbarkeit um wenigstens eine Achse lässt sich – wie bei einer Neigung um zwei Achsen – eine Neigung der photovoltaischen Zelle in einer Vielzahl von Raumrichtungen realisieren, wodurch die photovoltaische Zelle flexibel auf einen wechselnden Lichteinfall oder auf einen individuell ortsabhängigen Lichteinfall eingestellt werden kann. Das Einstellen der Ausrichtung der photovoltaischen Zelle erfolgt vorzugsweise manuell, indem die photovoltaische Zelle durch einen Benutzer ausgerichtet wird.
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Um die Ausrichtung der photovoltaischen Zelle zu vereinfachen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die photovoltaische Zelle mit mindestens einem Servo bewegbar gelagert ist. Die Ausrichtung der photovoltaischen Zelle an einer Einstrahlrichtung erfolgt somit automatisch, beispielsweise durch eine Steuervorrichtung, die die photovoltaische Zelle dem Sonnenstand nachführt. Wahlweise ist auch eine zeitlich abhängige Ausrichtung vorgesehen. Die Ausrichtung der photovoltaischen Zelle erfolgt aber vorzugsweise über einen Lichtsensor, der die Signale liefert, um die photovoltaische Zelle gemäß der am Montageort individuell vorgegebenen Einstrahlgegebenheiten anzupassen. Die Ausrichtung erfolgt durch Neigung und/oder Drehung der photovoltaischen Zelle durch den mindestens einen Servo. Falls erforderlich, ist auch eine Umsetzung über ein Getriebe vorgesehen.
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Der Austausch und die Positionierung der photovoltaischen Zelle lässt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch vereinfachen, dass am Gehäuse mindestens ein Deckelring vorgesehen ist, und dass die photovoltaische Zelle im Deckelring angeordnet ist. Der Deckelring dient beispielsweise der Befestigung einer transparenten Abdeckung, die insbesondere als Displayglas ausgebildet ist. Der Deckelring ist vorzugsweise auf die Gehäuseanordnung, insbesondere auf das Gehäuse, aufgeschraubt oder mit einer Mehrzahl von Schrauben befestigt. Auch der Deckelring umschließt – auch der Betrachtungsrichtung der Anzeigeeinrichtung – die Anzeigeeinrichtung ringförmig.
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Dadurch, dass die photovoltaische Zelle im Deckelring angeordnet ist, kann sie auf einfache Weise durch Austausch des Deckelrings ausgewechselt werden. Des Weiteren ist sie durch die Anordnung im Deckelring etwas oberhalb der Anzeigeeinrichtung angeordnet, so dass ein vorteilhafter Strahlungseinfall auf die photovoltaische Zelle gegeben ist. Um die photovoltaische Zelle auszurichten, ist beispielsweise auch der Deckelring drehbar und/oder neigbar gelagert.
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Die Austauschbarkeit und Ausrichtbarkeit der photovoltaischen Zelle lässt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung auf einfache Weise dadurch verbessern, dass am Gehäuse mindestens eine die Anzeigeeinrichtung überdeckende Deckelklappe vorgesehen ist, und dass die photovoltaische Zelle in der Deckelklappe angeordnet ist. Die Deckelklappe ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sie die Anzeigeeinrichtung abdeckt, insbesondere auch ein vorhandenes Displayglas abdeckt. Die große Fläche der Deckelklappe ist dabei mit einer photovoltaischen Zelle versehen, so dass die Oberfläche der photovoltaischen Zelle maximiert ist.
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Die Deckelklappe ist vorzugsweise um eine Achse, besonders bevorzugt um mindestens zwei Achsen schwenkbar, beispielsweise mit einem Kugelgelenk oder Schwenklager, gelagert, so dass die photovoltaische Zelle mit der Deckelklappe in jede beliebige Richtung auf die Einstrahlungsrichtung ausgerichtet werden kann. Neben der Halterung der photovoltaischen Zelle dient die Deckelklappe dem Schutz der Anzeigeeinrichtung und des evtl. vorhandenen Displayglases.
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Insbesondere die Ausrichtung der photovoltaischen Zelle wird gemäß einer letzten Ausgestaltung dadurch vereinfacht, dass der Öffnungszustand, insbesondere der Öffnungswinkel und die Neigung, der Deckelklappe feststellbar sind. Die Deckelklappe ist folglich insbesondere derart gelagert, dass – sofern die Deckelklappe von einem Benutzer geöffnet wird – die Deckelklappe in dieser durch den Benutzer festgelegten Position verbleibt und die photovoltaische Zelle somit ausgerichtet ist. Die Lagerung der Deckelklappe ist folglich derart starr gelagert, dass zwar eine manuelle Bewegung der Deckelklappe möglich ist, sich jedoch die Deckelklappe nicht aufgrund der Schwerkraft von alleine bewegt.
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Bevorzugt ist die Gehäuseanordnung an einem Durchflussmessgerät, insbesondere einem Coriolis-Massedurchflussmessgerät, angeordnet, wobei die von der photovoltaischen Zelle erzeugte Spannung zumindest teilweise zum Betrieb des Durchflussmessgeräts verwendet wird.
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Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausfühungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht,
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2 ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht,
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3 ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht,
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht,
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5 ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht,
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6 ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung in perspektivischer Ansicht, und
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7a, 7b ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung mit Deckelklappe.
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1 zeigt eine Gehäuseanordnung 1 mit einem Gehäuse 2 und einer an dem Gehäuse angeordneten Anzeigeeinrichtung 3. Unterhalb der Anzeigeeinrichtung 3 sind bei diesem Ausführungsbeispiel Bedientasten 4 vorgesehen. Die Anzeigeeinrichtung 3 ist von einer photovoltaischen Zelle 5 umschlossen. Die photovoltaische Zelle 5 ist ringförmig ausgebildet. Die Anzeigeeinrichtung 3 ist folglich in einer kreisförmigen Ausnehmung 6 innerhalb der photovoltaischen Zelle 5 angeordnet. Die photovoltaische Zelle 5 und die Anzeigeeinrichtung 3 sind in einer Ebene angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 2 ist die Messgeräteelektronik für das – nicht dargestellte – Durchflussmessgerät vorgesehen.
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An dem Gehäuse 2 ist ferner eine transparente Abdeckung 7 in Form eines Displayglases vorgesehen. Die transparente Abdeckung 7 ist von einem Deckelring 8 am Gehäuse 2 gehalten, wobei der Deckelring 8 am Gehäuse 2 befestigt ist. Die transparente Abdeckung 7 ist in einer Ebene oberhalb der Ebene der Anzeigeeinrichtung 3 und der photovoltaischen Zelle 5 angeordnet.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung 1, nämlich insbesondere einen vorderen Teil eines Gehäuses 2 mit daran angeordneter Anzeigeeinrichtung 3. Unterhalb der Anzeigeeinrichtung 3 sind wiederum Bedientasten 4 angeordnet. An dem Gehäuse 2 ist die photovoltaische Zelle 5 mittels eines Schwenklagers 9 schwenkbar an dem Gehäuse 2 gehalten. Durch das Schwenklager 9, das bei diesem Ausführungsbeispiel eine Kugel umfasst, die innerhalb einer dafür vorgesehenen Aufnahme gelagert ist, ermöglicht ein Schwenken und Drehen der photovoltaischen Zelle 5 in eine Vielzahl von Raumrichtungen, insbesondere auch ein Schwenken der photovoltaischen Zelle 5 derart, dass diese im Bezug auf die Anzeigeeinrichtung 3 rückwärtig ausgerichtet ist.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung 1 mit einem Teil eines Gehäuses 2, wobei am Gehäuse 2 die Bedientasten 4 und die Anzeigeeinrichtung 3 angeordnet sind. Der dargestellte Teil einer Gehäuseanordnung 1 ist beispielsweise in ein Gehäuse 2 gemäß 1 vorderseitig einsetzbar. Die photovoltaische Zelle 5 ist um zwei Achsen schwenkbar gelagert, so dass die photovoltaische Zelle 5 im Bezug auf die Anzeigeeinrichtung 3 in eine Vielzahl von Neigungspositionen verschwenkbar ist, wodurch die photovoltaische Zelle 5 auf einfache Weise im Bezug auf eine Einstrahlrichtung ausgerichtet werden kann. Die beiden Achsen, um die die photovoltaische Zelle verschwenkt ist, verlaufen beide entlang eines Durchmessers der kreisrunden photovoltaischen Zelle 5.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Gehäuseanordnung 1 in geschnittener Seitenansicht. An dem Teil eines Gehäuses 2 ist eine Anzeigeeinrichtung 3 mit den Bedientasten 4 angeordnet. Die photovoltaische Zelle 5 ist um eine Achse schwenkbar am Gehäuse 2 angeordnet, die Schwenkachse verläuft entlang eines Durchmessers der photovoltaischen Zelle 5. Gemäß 4 ist die photovoltaische Zelle 5 mit einem Winkel von etwa 30°C im Bezug auf die Anzeigeeinrichtung 3 verschwenkt.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung 1 mit einem Gehäuse 2, wobei an dem Gehäuse 2 eine Anzeigeeinrichtung 3 und Bedientasten 4 angeordnet sind. Oberhalb der Anzeigeeinrichtung 3 ist ein Deckelring 8 gehalten. Die photovoltaische Zelle 5 ist im Bezug auf ihre Erstreckungsebene entlang den in 5 dargestellten Pfeilen drehbar gelagert, wobei die photovoltaische Zelle 5 um zusätzlich eine Achse schwenkbar gelagert ist, so dass die photovoltaische Zelle 5 durch die Drehbarkeit und die Schwenkbarkeit in eine Vielzahl von Raumrichtungen ausrichtbar ist. Ein Verschwenken der photovoltaischen Zelle 5 gemäß 5 erfolgt beispielsweise wie das Verschwenken der photovoltaischen Zelle 5 in 4, wobei zusätzlich eine Drehung möglich ist.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung 1 mit einem Gehäuse 2, wobei an dem Gehäuse 2 wiederum eine Anzeigeeinrichtung 3 mit Bedientasten 4 angeordnet ist. Die Anzeigeeinrichtung 3 ist von einer transparenten Abdeckung 7 abgedeckt, wobei die transparente Abdeckung 7 von einem Deckelring 8 gehalten wird. Innerhalb des Deckelrings 8 ist die photovoltaische Zelle 5 angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die photovoltaische Zelle 5 oberhalb der Anzeigeeinrichtung am Gehäuse 2 angeordnet ist, wodurch die photovoltaische Zelle 5 nicht durch Teile des Gehäuses 2 abgeschattet wird. Die Gehäuseanordnung 1 mit dem Gehäuse 2 ist an einem – nicht dargestellten – Durchflussmessgerät befestigbar.
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7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung 1 mit einem Gehäuse 2, wobei an dem Gehäuse 2 eine Deckelklappe 10 angeordnet ist, die die – nicht sichtbare – Anzeigeeinrichtung 3 im geschlossenen Zustand abdeckt – siehe 7a. Auf der Deckelklappe 10 ist die photovoltaische Zelle 5 angeordnet. Die Deckelklappe 10 ist mit einem Schwenklager 9 am Gehäuse 2 befestigt. Das Schwenklager 9 umfasst eine Kugel, die innerhalb einer korrespondierenden Aufnahme schwenkbar gehalten ist.
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Die Deckelklappe 10 mit der darauf angeordneten photovoltaischen Zelle 5 ist folglich über das Schwenklager 9 in einer Vielzahl von Raumrichtungen schwenkbar, so dass die photovoltaische Zelle 5 auf einfache Weise auf eine an einem Montageort der Gehäuseanordnung 1 mit dem Durchflussmessgerät vorhandene Einstrahlung ausgerichtet werden kann.
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Die Ausrichtung der Deckelklappe 10 erfolgt manuell, wobei das Schwenklager 9 derart ausgebildet ist, dass der Öffnungszustand, insbesondere der Öffnungswinkel und die Neigung, der Deckelklappe 10 feststellbar sind. Die Deckelklappe 10 verbleibt folglich stets in der Position, in die sie manuell verstellt worden ist. Die 7b zeigt beispielsweise die Deckelklappe 10 im teilweise geöffneten und leicht geschwenkten Zustand.
