DE102012102948A1

DE102012102948A1 - Mit einem Sichtfenster ausgestattetes Gehäuse

Info

Publication number: DE102012102948A1
Application number: DE201210102948
Authority: DE
Inventors: Carsten Koch; Rouven Kummle; Jürgen Tanner
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-10

Abstract

Es ist ein Gehäuse mit einem in eine Ausnehmung (5) in einer Außenwand (7) des Gehäuses (3) eingesetzten Sichtfenster (1), beschrieben, bei dem eine möglichst dauerhafte gute Einsehbarkeit eines unter dem Sichtfenster (1) befindlichen Gehäuseinnenraums durch das Sichtfenster (1) hindurch erzielt wird, indem eine aus dem Gehäuse (3) herausweisende Oberfläche (9) des Sichtfenster (1) eine nach außen aus dem Gehäuse (3) herausweisende Wölbung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einem Sichtfenster ausgestattetes Gehäuse.
Mit Sichtfenstern ausgestatte Gehäuse werden beispielsweise in der industriellen Messtechnik eingesetzt. Ein Beispiel hierfür sind Messgeräte, bei denen in einem Gehäuse eine Vorortanzeige, insb. zur Anzeige von Messwerten und/oder Betriebsparametern, vorgesehen ist, die durch das Sichtfenster hindurch von außen einsehbar ist.
Ein Beispiel eines mit einem Sichtfenster ausgestatteten Gehäuses ist in der WO 2012/000526 A1 beschrieben. Das dort beschriebene Sichtfenster ist eine plane Kunststoffscheibe, die frontbündig in eine Ausnehmung im Gehäuse eingesetzt ist.
Das Sichtfenster weist hier den Nachteil auf, dass auf seiner ebenen Oberfläche Wasser oder Verschmutzungen aus der Umgebung des Gehäuses anhaften können. Hierdurch können sich mit der Zeit Ablagerungen auf dem Sichtfenster bilden, die zu einer Beeinträchtigung der Einsehbarkeit des Gehäuseinnenraums durch das Sichtfenster hindurch führen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein mit einem Sichtfenster ausgestattetes Gehäuse anzugeben, mit dem eine möglichst dauerhafte gute Einsehbarkeit des Gehäuseinnenraums durch das Sichtfenster hindurch erzielbar ist.
Hierzu umfasst die Erfindung ein Gehäuse mit einem in eine Ausnehmung in einer Außenwand des Gehäuses eingesetzten Sichtfenster, bei dem eine aus dem Gehäuse herausweisende Oberfläche des Sichtfenster eine nach außen aus dem Gehäuse herausweisende Wölbung aufweist.
Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist das Sichtfenster ein Boden eines topfförmigen in die Außenwand eingesetzten einteiligen Einsatzes.
Gemäß einer Weiterbildung der ersten Weiterbildung weist der Einsatz eine sich radial nach außen erstreckende Schulter auf, mit der der Einsatz im Inneren des Gehäuses auf einer die Ausnehmung umgebenden Absatzfläche aufliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Sichtfenster frontbündig in die Ausnehmung eingesetzt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Sichtfenster unter Zwischenfügung einer Formdichtung, insb. einer nach außen frontbündig mit dem Sichtfenster und einer an die Ausnehmung angrenzenden Außenseite der Außenwand des Gehäuses abschließenden Formdichtung, in die Ausnehmung eingesetzt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist eine an die Ausnehmung mit dem darin eingesetzten Sichtfenster angrenzende Außenseite der Außenwand des Gehäuses eine die Wölbung des Sichtfensters radial nach außen fortsetzende Oberflächengeometrie auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen das Sichtfenster und die Ausnehmung in aus dem Gehäuse heraus weisender Richtung abnehmende formgleiche Querschnittsflächen auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Formdichtung

– das Sichtfenster außenseitlich umschließt, und
– eine sich radial nach außen ersteckende Dichtlippe aufweist, die in einer in der Ausnehmung mündenden Nut der Außenwand des Gehäuses verläuft.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht das Sichtfenster aus Glas, und die Wölbung des Sichtfensters ist durch ein Thermoformverfahren unter Vakuum erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Außenwand des Gehäuses, in die das Sichtfenster eingesetzt ist, eine Außenwand eines Gehäusedeckels.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Einsatz mittels eines Klebers, insb. eines Silikonklebers, in das Gehäuse eingeklebt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Weiterbildung der ersten Weiterbildung besteht das Gehäuse aus Metall, insb. aus Aluminium oder aus Edelstahl, und besteht der Einsatz aus einem druckfesten Glas, insb. aus einem Sicherheitsglas.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt: eine Explosionsdarstellung einer Hälfte eines mit einem Sichtfenster ausgestatten Gehäusedeckels;
2 zeigt: eine Ansicht der Hälfte des Gehäusedeckels von 1 mit eingesetztem Sichtfenster.
1 zeigt eine Explosionsdarstellung und 2 eine Ansicht eines Teilausschnitts eines erfindungsgemäßen mit einem Sichtfenster 1 ausgestatten Gehäuses 3.
Das Gehäuse 3 ist beispielsweise ein Gehäuse eines Messgeräts zur Messung von Prozessgrößen oder ein Gehäuse einer Vorortanzeige. Diese Gehäuse werden z. B. in der Mess- und Regeltechnik und in der Prozessautomatisierung in industriellen Anlagen eingesetzt. Über das Sichtfenster 1 ist ein vom Sichtfenster 1 abgedeckter Teilbereich des Gehäuseinnenraums von außen einsehbar. In dem einsehbaren Teilbereich ist beispielsweise ein hier nicht dargestelltes Display und/oder eine LED-Anzeige angeordnet. Das Gehäuse 3 besteht beispielsweise aus Aluminium oder aus Edelstahl. Die Erfindung ist aber auch in Verbindung mit Kunststoffgehäusen einsetzbar.
Das Sichtfenster 1 ist frontbündig in eine Ausnehmung 5 in einer Außenwand 7 des Gehäuses 3 eingesetzt, und weist eine kreisförmige Grundfläche auf. Grundsätzlich kann das Sichtfenster 1 in eine beliebige Außenwand des Gehäuses 3 eingesetzt sein. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Ausnehmung 5 in einer Stirnseite eines Gehäusedeckels, der den darunter befindlichen Gehäuseinnenraum nach außen abschließt.
Erfindungsgemäß weist eine aus dem Gehäuse 3 heraus weisende Oberfläche 9 des Sichtfensters 1 eine nach außen aus dem Gehäuse 3 heraus weisende Wölbung auf. Hierdurch wird bewirkt, dass auf das Sichtfenster 1 auftreffende Dämpfe, Flüssigkeiten und/oder Partikel zum Rand des Sichtfensters 1 hin nach außen abfließen bzw. abgleiten. Damit wird der Bildung von Anhaftungen oder sogar Ablagerungen auf der Oberfläche des Sichtfensters 1 nachhaltig entgegengewirkt, und somit eine dauerhafte gute Einsehbarkeit des Gehäuseinnenraums erzielt.
Vorzugsweise weist eine außenseitlich an die Ausnehmung 5 mit dem frontbündig eingesetzten Sichtfenster 1 angrenzende Außenseite der Außenwand 7 des Gehäuses 3 eine die Wölbung des Sichtfensters 1 radial nach außen fortsetzende Oberflächengeometrie auf.
Hierdurch entsteht im Bereich des Sichtfensters insgesamt eine homogene gewölbte Oberfläche. Dies bietet den Vorteil, dass keinerlei Senken oder Hinterschneidungen bestehen, in denen Verschmutzungen anhaften bzw. sich ansammeln könnten. Das erfindungsgemäße Gehäuse 3 ist somit insb. auch in solchen Anwendungen einsetzbar, in denen hohe Anforderungen an die Hygiene und die Reinigbarkeit gestellt werden, wie z. B. in der Pharmaindustrie.
Das Sichtfenster 1 ist vorzugsweise ein frontbündig in die Ausnehmung 5 eingesetzter Boden eines topfförmigen einteiligen Einsatzes 11. Letzterer weist an dessen vom Sichtfenster 1 abgewandten Ende eine sich radial nach außen erstreckende Schulter 13 auf. Die Schulter 13 liegt im Inneren des Gehäuses 3 auf einer die Ausnehmung 5 umgebenden Absatzfläche 15 auf.
Hierdurch wird bei entsprechender Wahl der Werkstoffe von Gehäuse 3 und Sichtfenster 1 eine hohe mechanische Stabilität gegenüber im Gehäuseinneren auftretenden hohen Drücken gegeben. Um eine hohe Druckfestigkeit zu erzielen besteht das Gehäuse 3 vorzugsweise aus Metall, insb. aus Aluminium oder aus einem Edelstahl, und der Einsatz 11 aus einem druckfesten Glas, insb. aus einem Sicherheitsglas. Auf diese Weise ist es möglich, dass Gehäuse 3 in explosionsgefährdeten Bereichen einzusetzen, wo regelmäßig eine hohe Beständigkeit des Gehäuses 3 gegenüber im Gehäuseinneren auftretenden Drücken, z. B. von Drücken im Bereich von 80 bar oder sogar 100 bar, gefordert ist.
Vorzugsweise nehmen die formgleichen Querschnittsflächen des Sichtfensters 1 und der das Sichtfenster 1 außenseitlich umschließenden Ausnehmung 5 in aus dem Gehäuse 3 heraus weisender Richtung geringfügig ab. Damit weist das Sichtfenster 1 außenseitlich eine sich konisch verjüngende äußere Mantelfläche auf, die außenseitlich von einer ebenfalls konischen inneren Mantelfläche der Ausnehmung 5 umschlossen ist.
Der Einsatz 11 ist unter Zwischenfügung einer Formdichtung 17 in die Ausnehmung 5 eingesetzt, die nach außen vorzugsweise frontbündig mit dem Sichtfenster 1 und der die Ausnehmung 5 umgebenden Außenseite der Außenwand 7 des Gehäuses 3 abschließt.
Die Formdichtung 17 umschließt die vorzugsweise konische äußere Mantelfläche des Sichtfensters 1, und weist eine sich radial nach außen ersteckende Dichtlippe 19 auf, die in einer in der Mantelfläche der Ausnehmung 5 mündenden Nut 21 in der Gehäusewand verläuft. Hierdurch ist ein hohes Maß an Dichtheit und mechanischer Stabilität bewirkt.
Vorzugsweise wird ein Sichtfenster 1 aus Glas verwendet, dessen Wölbung vorzugsweise durch ein Thermoformverfahren unter Vakuum erzeugt ist. Dabei wird der Einsatz 11 erzeugt, in dem das Glas unter Tempertatureinwirkung in eine der Außengeometrie des Einsatzes 11 entsprechende Form unter Vakuum eingezogen wird. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass hierdurch sehr geringe Fertigungstoleranzen eingehalten werden können.
Darüber hinaus bietet Glas insb. in industriellen Anwendungen den Vorteil einer hohen chemischen Beständigkeit.
Alternativ kann der Einsatz 11 aus einem Kunststoff, z. B. aus einem Polycarbonat, bestehen, und beispielsweise als Kunststoffspritzteil gefertigt werden.
Die mechanische Befestigung des Einsatzes 11 im Gehäuse 3 kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Einsatz 11 in das Gehäuse 3 mittels eines Klebers 23 eingeklebt wird. Diese Ausführungsform ist in der rechten Hälfte des in 2 dargestellten Gehäuses 3 gezeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kleber 23 hierzu vorzugsweise in einen die Schulter 13 außenseitlich umschließenden Spalt 25 zwischen der Schulter 13 und einer die Schulter 13 umgebenden Innenwand 27 des Gehäuses 3 eingebracht. Als Kleber 13 wird vorzugsweise ein Silikonkleber, wie z. B. der von der Firma Wacker Silicones unter der Bezeichnung Elastosil RT607 vertriebene Silikonkleber, eingesetzt. Diese Silikonkleber bieten hier den Vorteil, dass mit ihnen eine druckfeste Verbindung realisierbar ist, wie sie beispielsweise für den Einsatz des Gehäuses 3 in explosionsgefährdeten Bereichen erforderlich ist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann im Inneren des Gehäuses 3 unmittelbar unterhalb der sich radial nach außen erstreckenden Schulter 13 eine hier in der linken Hälfte des in 2 dargestellten Gehäuses 3 eingezeichnete ringförmig umlaufende Nut 29 vorgesehen werden, in die zur mechanischen Befestigung des Einsatzes 11 ein Sicherungsring 31 eingebracht wird. Bei dieser Variante ist vorzugsweise sowohl zwischen der Schulter 13 und der Absatzfläche 15 als auch zwischen der Schulter 13 und dem Sicherungsring 31 eine – hier nicht dargestellte – Dichtung aus einem Elastomer, z. B. eine Silikondichtung, vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Sichtfenster
3: Gehäuse
5: Ausnehmung
7: Außenwand
9: Oberfläche
11: Einsatz
13: Schulter
15: Absatzfläche
17: Formdichtung
19: Dichtlippe
21: Nut
23: Kleber
25: Spalt
27: Innenwand
29: Nut
31: Sicherungsring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012/000526 A1 [0003]

Claims

Gehäuse mit – einem in eine Ausnehmung (5) in einer Außenwand (7) des Gehäuses (3) eingesetzten Sichtfenster (1), dadurch gekennzeichnet, dass – eine aus dem Gehäuse (3) herausweisende Oberfläche (9) des Sichtfenster (1) eine nach außen aus dem Gehäuse (3) herausweisende Wölbung aufweist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (1) ein Boden eines topfförmigen in die Außenwand (7) eingesetzten einteiligen Einsatzes (11) ist.
Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (11) eine sich radial nach außen erstreckende Schulter (13) aufweist, mit der der Einsatz (11) im Inneren des Gehäuses (3) auf einer die Ausnehmung (5) umgebenden Absatzfläche (15) aufliegt.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (1) frontbündig in die Ausnehmung (5) eingesetzt ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (1) unter Zwischenfügung einer Formdichtung (17), insb. einer nach außen frontbündig mit dem Sichtfenster (1) und einer an die Ausnehmung (5) angrenzenden Außenseite der Außenwand (7) des Gehäuses (3) abschließenden Formdichtung (17), in die Ausnehmung (5) eingesetzt ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die Ausnehmung (5) mit dem darin eingesetzten Sichtfenster (1) angrenzende Außenseite der Außenwand (7) des Gehäuses (3) eine die Wölbung des Sichtfensters (1) radial nach außen fortsetzende Oberflächengeometrie aufweist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (1) und die Ausnehmung (5) in aus dem Gehäuse (3) heraus weisender Richtung abnehmende formgleiche Querschnittsflächen aufweisen.
Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formdichtung (17) – das Sichtfenster (1) außenseitlich umschließt, und – eine sich radial nach außen ersteckende Dichtlippe (19) aufweist, die in einer in der Ausnehmung (5) mündenden Nut (21) der Außenwand (7) des Gehäuses (3) verläuft.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Sichtfenster (1) aus Glas besteht, und – die Wölbung des Sichtfensters (1) durch ein Thermoformverfahren unter Vakuum erzeugt ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (7) des Gehäuses, in die das Sichtfenster (1) eingesetzt ist, eine Außenwand eines Gehäusedeckels ist.
Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (11) mittels eines Klebers (23), insb. eines Silikonklebers, in das Gehäuse (3) eingeklebt ist.
Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gehäuse (3) aus Metall, insb. aus Aluminium oder aus Edelstahl, besteht, und – das der Einsatz (11) aus einem druckfesten Glas, insb. aus einem Sicherheitsglas besteht.