DE102019123193A1 - Field device of automation technology - Google Patents

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DE102019123193A1
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Inventor
Simon Gerwig
Christian Strittmatter
Marc Andreas Schlachter
Armend Zenuni
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Endress and Hauser SE and Co KG
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Endress and Hauser SE and Co KG
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    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors

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Abstract

Feldgerät der Automatisierungstechnik (1), aufweisend:- ein Gehäuse (2), welches einen Innenraum (3) umschließt, wobei im Innenraum zumindest zwei Kammern (7, 8) ausgebildet sind;- ein am Gehäuse (2) angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement (4) zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße;- zumindest eine in einer der beiden Kammern angeordnete elektronische Schaltung (5) zum Betreiben des Sensor- und/oder Aktorelements (4);- zumindest eine weitere elektronische Komponente (9), die in der anderen Kammer angeordnet ist;- zumindest eine Leiterplatte (6), die derartig in dem Innenraum (3) angeordnet ist, dass die Leiterplatte (6) die zwei Kammern (7, 8) voneinander trennt;- zumindest ein Mittel (14), welches im Zusammenspiel mit der zumindest einen Leiterplatte dazu ausgebildet ist, eine hermetische Abdichtung zwischen den beiden Kammern zu erzeugen.Field device of automation technology (1), comprising: - a housing (2) which encloses an interior (3), at least two chambers (7, 8) being formed in the interior; or actuator element (4) for setting and / or recording a process variable; - at least one electronic circuit (5) arranged in one of the two chambers for operating the sensor and / or actuator element (4); - at least one further electronic component (9) , which is arranged in the other chamber; - at least one circuit board (6) which is arranged in the interior (3) in such a way that the circuit board (6) separates the two chambers (7, 8) from one another; - at least one means ( 14), which, in conjunction with the at least one printed circuit board, is designed to create a hermetic seal between the two chambers.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät der Automatisierungstechnik.The invention relates to a field device in automation technology.

Aus dem Stand der Technik sind Feldgeräte bekannt, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.Field devices that are used in industrial systems are known from the prior art. Field devices are often used in process automation technology as well as in production automation technology. In principle, all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information are referred to as field devices. Field devices are used to record and / or influence process variables. Measuring devices or sensors are used to record process variables. These are used, for example, for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, flow measurement, etc. and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow, etc. Actuators are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the fill level in a container. In addition to the aforementioned measuring devices and actuators, field devices also include remote I / Os, radio adapters or, in general, devices that are arranged on the field level.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.A large number of such field devices are produced and sold by the Endress + Hauser Group.

Viele Feldgeräte für die Prozessautomatisierung sind unterschiedlichen Umwelteinflüssen, abhängig ihres Einsatzortes, ausgesetzt. In verschiedenen Industriebereichen sind somit unterschiedliche Einflüsse vorherrschend, die jeweils verschiedene Schutzmaßnahmen benötigen.Many field devices for process automation are exposed to different environmental influences, depending on where they are used. In different industrial areas, different influences are thus predominant, each of which requires different protective measures.

Um den unterschiedlichen vorherrschenden Bedingungen gerecht zu werden, kann es notwendig sein, das Gehäuse im Inneren mit zwei voneinander getrennten Kammern auszustatten. Diese beiden Kammern sind hierbei insbesondere hermetisch abgedichtet, sodass das Feldgerät unterschiedlichen Klimaeinflüssen ausgesetzt werden kann.In order to do justice to the different prevailing conditions, it may be necessary to equip the housing with two separate chambers inside. These two chambers are in particular hermetically sealed so that the field device can be exposed to different climatic influences.

Für gewöhnlich wird eine solche Klimatrennung der beiden Kammern über eine Trennwand, die sich im Inneren durch das Gehäuse erstreckt, bewerkstelligt.Such a climatic separation of the two chambers is usually achieved by means of a partition wall which extends inside through the housing.

Nachteilig hieran ist, dass zur Herstellung eines solchen Gehäuses mit einer integrierten Trennwand ein erhöhter Fertigungsaufwand notwendig ist, was wiederum für erhöhte Kosten sorgt. Ferner muss bei der Fertigung auch eine elektrische Durchführung in die Trennwand eingebracht werden.The disadvantage of this is that the production of such a housing with an integrated partition wall requires increased manufacturing outlay, which in turn leads to increased costs. Furthermore, an electrical bushing must also be introduced into the partition during production.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, eine hermetische Trennung zweier Kammern im Inneren eines Feldgerätegehäuses zu realisieren, welche möglichst einfach gefertigt werden kann und insbesondere auch geringere Kosten aufweist.The invention is therefore based on the object of showing a possibility of realizing a hermetic separation of two chambers in the interior of a field device housing, which can be manufactured as simply as possible and in particular also has lower costs.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Feldgeräte der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 1 und dem Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte gemäß Patentanspruch 9.The object is achieved according to the invention by the field devices of automation technology according to claim 1 and the method for producing a printed circuit board according to claim 9.

Das erfindungsgemäße Feldgerät der Automatisierungstechnik umfasst:

  • - ein Gehäuse, welches einen Innenraum umschließt, wobei im Innenraum zumindest zwei Kammern ausgebildet sind;
  • - ein am Gehäuse angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße;
  • - zumindest eine in einer der beiden Kammern angeordnete elektronische Schaltung zum Betreiben des Sensor- und/oder Aktorelements;
  • - zumindest eine weitere elektronische Komponente, die in der anderen Kammer angeordnet ist;
  • - zumindest eine Leiterplatte, die derartig in dem Innenraum angeordnet ist, dass die Leiterplatte die zwei Kammern voneinander trennt;
  • - zumindest ein Mittel, welches im Zusammenspiel mit der zumindest einen Leiterplatte dazu ausgebildet ist, eine hermetische Abdichtung zwischen den beiden Kammern zu erzeugen.
The field device according to the invention for automation technology comprises:
  • a housing which encloses an interior space, at least two chambers being formed in the interior space;
  • - A sensor and / or actuator element arranged on the housing for setting and / or detecting a process variable;
  • - At least one electronic circuit arranged in one of the two chambers for operating the sensor and / or actuator element;
  • - At least one further electronic component, which is arranged in the other chamber;
  • - At least one printed circuit board which is arranged in the interior space in such a way that the printed circuit board separates the two chambers from one another;
  • - At least one means which, in interaction with the at least one printed circuit board, is designed to produce a hermetic seal between the two chambers.

Erfindungsgemäß wird ein Feldgerät der Automatisierungstechnik vorgeschlagen, bei dem eine hermetisch dichte Kammertrennung mit Hilfe einer Leiterplatte realisiert wird. Hierbei besteht das eigentliche Gehäuse im Inneren nur aus einer einzigen Kammer, die mit Hilfe der Leiterplatte und einem Abdichtmittel in zwei hermetisch voneinander getrennte Kammern unterteilt wird. Diese Form der Trennung hat den Vorteil, dass die Gehäusekonstruktion vereinfacht werden kann, sodass das Feldgerät einfacher zu fertigen ist. Ferner kann durch das Auf- bzw. Einbringen von Schaltungselementen auf die Leiterplatte, der im Innenraum des Gehäuses benötigte Platz reduziert werden, sodass wiederum die Kosten minimiert werden können. Beispielsweise kann die Leiterplatte Schaltungselemente für EMV-Maßnahmen aufweisen.According to the invention, a field device in automation technology is proposed in which a hermetically sealed chamber separation is implemented with the aid of a printed circuit board. The actual housing consists of a single chamber inside, which is divided into two hermetically separated chambers with the help of the printed circuit board and a sealant. This form of separation has the advantage that the housing construction can be simplified so that the field device is easier to manufacture. Furthermore, by applying or introducing circuit elements onto the printed circuit board, the space required in the interior of the housing can be reduced, so that in turn costs can be minimized. For example, the circuit board can have circuit elements for EMC measures.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts der Automatisierungstechnik sieht vor, dass die zumindest eine Leiterplatte zumindest eine elektrische Durchführung zur elektrischen Verbindung der elektronischen Schaltung und der weiteren elektronischen Komponente aufweist, wobei die zumindest eine elektrische Durchführung durch zumindest eine innen metallisierte Bohrung in einem Trägermaterial der Leiterplatte realisiert ist, und wobei ferner zur hermetischen Abdichtung die innen metallisierte Bohrung verschlossen ist. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass die zumindest eine innen metallisierte Bohrung, vorzugsweise mit Kupfer verschlossen ist. Das Kupfer wird vorzugsweise während des Leiterplattendruckes in die innen metallisierte Bohrung eingebracht.An advantageous embodiment of the field device according to the invention of automation technology provides that the at least one printed circuit board has at least one electrical feedthrough for having electrical connection of the electronic circuit and the further electronic component, the at least one electrical leadthrough being implemented by at least one internally metallized bore in a carrier material of the circuit board, and the internally metallized bore also being closed for hermetic sealing. In particular, the configuration can provide that the at least one internally metallized bore is sealed, preferably with copper. The copper is preferably introduced into the internally metallized hole while the printed circuit board is being printed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts der Automatisierungstechnik sieht vor, dass das zumindest eine Mittel eine Dichtung, insbesondere einen O-Ring oder eine Dichtschnur, umfasst, und wobei das Gehäuse in dem Innenraum eine umlaufende Auflagefläche aufweist, auf der die Dichtung umlaufend aufliegt. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass das Mittel ferner ein Rastmittel umfasst, welches, vorzugsweise umlaufend an einer Innenwand des Gehäuses derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass die zumindest eine Leiterplatte zumindest punktuell einklickbar ist und die zumindest eine Leiterplatte im eingeklickten Zustand einen derartigen Druck auf die Dichtung aufbringt, dass die beiden Kammern hermetisch voneinander getrennt sind. Alternativ kann die Ausgestaltung vorsehen, dass das Mittel ferner Schrauben umfasst, und die umlaufende Auflagefläche dazu ausgebildet ist, die Schrauben am Gewindeende aufzunehmen und wobei die umlaufende Auflagefläche und die umlaufende Dichtung so ausgestaltet sind, dass die Schrauben in einem Randbereich zwischen der umlaufenden Dichtung und einer Innenwand des Gehäuses umlaufend, vorzugsweise äquidistant angeordnet sind und die Schrauben im eingeschraubten Zustand durch entsprechende Öffnungen in der zumindest einen Leiterplatte geführt und mit der Auflagefläche verschraubt sind, sodass die zumindest eine Leiterplatte einen derartigen Druck auf die umlaufende Dichtung aufbringt, dass die beiden Kammern hermetisch voneinander getrennt sind.A further advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology provides that the at least one means comprises a seal, in particular an O-ring or a sealing cord, and the housing in the interior has a circumferential support surface on which the seal rests circumferentially. In particular, the embodiment can provide that the means further comprises a latching means, which is designed and arranged, preferably circumferentially on an inner wall of the housing, in such a way that the at least one circuit board can be clicked in at least at certain points and the at least one circuit board exerts such a pressure in the clicked-in state the seal applies so that the two chambers are hermetically separated from each other. Alternatively, the embodiment can provide that the means further comprises screws, and the circumferential bearing surface is designed to receive the screws at the thread end and wherein the circumferential bearing surface and the circumferential seal are designed so that the screws in an edge region between the circumferential seal and an inner wall of the housing are arranged circumferentially, preferably equidistantly, and the screws in the screwed-in state are guided through corresponding openings in the at least one circuit board and screwed to the support surface, so that the at least one circuit board applies such a pressure to the circumferential seal that the two chambers are hermetically separated from each other.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts der Automatisierungstechnik sieht vor, dass die weitere elektronische Komponente einen Anschlussblock umfasst, an den eine von außerhalb des Gehäuses kommende Zwei- und/oder Vierdrahtleitung anschließbar ist.A further advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology provides that the further electronic component comprises a connection block to which a two-wire and / or four-wire line coming from outside the housing can be connected.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts der Automatisierungstechnik sieht vor, dass die zumindest eine Leiterplatte mit einer Hauptebene, in der sie ausgebildet ist, orthogonal zu einer Längsachse, die sich durch den Innenraum des Gehäuses erstreckt, in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.A further advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology provides that the at least one printed circuit board is arranged in the interior of the housing with a main plane in which it is formed, orthogonal to a longitudinal axis that extends through the interior of the housing.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik mit Hilfe einer Leiterplatte die zur hermetischen Abdichtung zwischen zwei Kammern eines Gehäuses des Feldgeräts dient, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:

  • - Bereitstellen eines Trägermaterials einer Leiterplatte;
  • - Einbringen von mindestens einer elektrischen Durchführung in Form einer innen metallisierten Bohrung in das Trägermaterial;
  • - Vollständiges Verschließen der innen metallisierten Bohrung;
  • - Einbringen der Leiterplatte in das Gehäuse des Feldgeräts, sodass in einem Innenraum des Gehäuses zwei Kammer ausgebildet werden;
  • - Hermetisches Abdichten der zwei Kammern im Inneren des Gehäuses des Feldgeräts, wobei das hermetische Abdichten mit Hilfe eines Mittels im Zusammenspiel mit der zumindest einen Leiterplatte durchgeführt wird.
The invention further relates to a method for producing a field device in automation technology with the aid of a printed circuit board which is used for hermetic sealing between two chambers of a housing of the field device, having the following method steps:
  • - Provision of a carrier material for a printed circuit board;
  • - Introduction of at least one electrical feedthrough in the form of an internally metallized hole in the carrier material;
  • - Complete sealing of the internally metallized bore;
  • - Introducing the circuit board into the housing of the field device, so that two chambers are formed in an interior of the housing;
  • Hermetic sealing of the two chambers in the interior of the housing of the field device, the hermetic sealing being carried out with the aid of an agent in interaction with the at least one printed circuit board.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die innen metallisierte Bohrung, vorzugsweise beim Herstellen von Leiterbahnen, besonders bevorzugt mit Kupfer oder einem Lack, verschlossen wird. Durch das Verschließen der innen metallisierten Bohrung während des Herstellungsprozesses der Leiterplatte, insbesondere während des Leiterplattendruckes bei dem die Leiterbahnen auf der Leiterplatte erzeugt werden, kann die elektrische Durchführung beliebig positioniert werden, sodass diese individuell an die Anforderung angepasst werden kann. Ferner können auch, in dem Fall, dass mehrere elektrische Durchführungen vorgesehen sind, diese beim Layout der Leiterplatte festgelegt werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the internally metallized bore is sealed, preferably when producing conductor tracks, particularly preferably with copper or a lacquer. By closing the internally metallized hole during the manufacturing process of the circuit board, in particular during the circuit board printing in which the conductor tracks are generated on the circuit board, the electrical feedthrough can be positioned as desired so that it can be individually adapted to the requirements. Furthermore, in the event that several electrical feedthroughs are provided, these can also be defined in the layout of the printed circuit board.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1: einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Feldgerät der Automatisierungstechnik.
The invention is explained in more detail with reference to the following drawing. It shows:
  • 1 : a cross section through an inventive field device of automation technology.

1 zeigt einen Querschnitt durch ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäß ausgebildetes Feldgerät der Automatisierungstechnik 1. Das Feldgerät umfasst ein Gehäuse 2, welches einen Innenraum 3 aufweist. Das Feldgerät 1 umfasst ferner ein an dem Gehäuse 2 angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement 4 zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße sowie eine dazu gehörige Sensor- und/oder Aktorelektronik 13, die dazu eingerichtet ist, das Sensor- und/oder Aktorelement 4 zu betreiben. 1 shows a cross section through a schematically illustrated field device of automation technology embodied according to the invention 1 . The field device includes a housing 2 showing an interior 3rd having. The field device 1 further includes an on the housing 2 arranged sensor and / or actuator element 4th for setting and / or recording a process variable and associated sensor and / or actuator electronics 13th which is set up for this purpose, the sensor and / or actuator element 4th to operate.

Insbesondere dient die Sensor- und/oder Aktorelektronik 13 dazu, Daten in Form von Mess- und/oder Stellwerten mit dem Sensor- und/oder Aktorelement 4 zu kommunizieren.The sensor and / or actuator electronics are used in particular 13th in addition, data in the form of measurement and / or control values with the sensor and / or actuator element 4th to communicate.

Die Sensor- und/oder Aktorelektronik 13 ist mit einer elektronischen Schaltung 5 zum Betreiben des Feldgerätes 1 verbunden. Die elektronische Schaltung 5 ist dazu eingerichtet, die zum Betreiben des Feldgerätes notwendigen Funktionen auszuführen. Derartige Funktionen sind insbesondere das Weiterverarbeiten der von der Sensor- und/oder Aktorelektronik 13 stammenden Daten (Rohmesswerte) in über eine Leitung, insbesondere eine Vier- oder Zweidrahtleitung übertragbare Messwerte (z.B. dem Messwert entsprechende 4-20 mA Signale), in dem Fall, dass das Feldgerät einen Messwert erfasst. In dem Fall, dass das Feldgerät einen Stellwert stellt, umfasst die Funktion insbesondere das Aufbereiten der von einer Steuereinheit, bspw. SPS, 20 über die Vier- bzw. Zweidrahtleitung empfangenen Daten in für die Sensor- und/oder Aktorelektronik entsprechenden Daten.The sensor and / or actuator electronics 13th is with an electronic circuit 5 to operate the field device 1 connected. The electronic circuit 5 is set up to carry out the functions necessary to operate the field device. Such functions are in particular the further processing of the sensor and / or actuator electronics 13th originating data (raw measured values) in measured values that can be transmitted via a line, in particular a four-wire or two-wire line (e.g. 4-20 mA signals corresponding to the measured value), in the event that the field device detects a measured value. In the event that the field device provides a control value, the function includes, in particular, processing the data received from a control unit, for example PLC, 20 via the four-wire or two-wire line, into data corresponding to the sensor and / or actuator electronics.

Zum Anzeigen von Mess- und/oder Stellwerten weist das Feldgerät 1 ein Display 11 auf, welches über eine Schaltung zur Displaysteuerung 10 entsprechend betrieben und angesteuert wird. Die Schaltung zur Displaysteuerung 10 kann dabei ebenfalls ein Teil der elektronischen Schaltung 5 sein. Alternativ kann die Schaltung zur Displaysteuerung 10 als separate Schaltung ausgebildet sein und mit der elektronischen Schaltung zum Betreiben des Feldgerätes datenleitend verbunden sein.To display measurement and / or control values, the field device has 1 a display 11 on which via a circuit for display control 10 is operated and controlled accordingly. The circuit for display control 10 can also be part of the electronic circuit 5 be. Alternatively, the circuit for display control 10 be designed as a separate circuit and connected to the electronic circuit for operating the field device in a data-conducting manner.

Die elektronische Schaltung 5 ist in einer ersten Kammer im Innenraum 3 des Gehäuses 2 angeordnet. Die erste Kammer 7 ist durch eine Leiterplatte 6 von einer ebenfalls im Innenraum 3 des Gehäuses 2 angeordneten zweiten Kammer 8 getrennt. Die Leiterplatte 6 zum Trennen der beiden Kammern 7, 8 kann dabei ein Teil der elektronischen Schaltung 5 sein. Alternativ kann die Leiterplatte 6 zu einer weiteren elektronischen Schaltung gehören.The electronic circuit 5 is in a first chamber in the interior 3rd of the housing 2 arranged. The first chamber 7th is through a circuit board 6th of one also in the interior 3rd of the housing 2 arranged second chamber 8th Cut. The circuit board 6th to separate the two chambers 7th , 8th can be part of the electronic circuit 5 be. Alternatively, the circuit board 6th belong to another electronic circuit.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der zweiten Kammer 8 ein Anschlussblock 9 zum Anschließen der Vier- oder Zweidrahtleitung 12 angeordnet. Über die Vier- oder Zweidrahtleitung 12 werden Daten, bspw. in Form von 4-20 mA Signalen mit der Steuereinheit (SPS) 20 kommuniziert.In the in 1 illustrated embodiment is in the second chamber 8th a connection block 9 for connecting the four-wire or two-wire line 12th arranged. Via the four-wire or two-wire line 12th data, e.g. in the form of 4-20 mA signals with the control unit (PLC) 20th communicates.

Damit die Daten zwischen dem in der zweiten Kammer 7, 8 angeordneten Anschlussblock 9 und der in der ersten Kammer 7 angeordneten elektronischen Schaltung 5 zum Betreiben des Feldgerätes übertragen werden können, weist die Leiterplatte eine elektrische Durchführung 15 auf. Die elektrische Durchführung 15 umfasst eine in einem Trägermaterial der Leiterplatte 6a realisierte innen metallisierte Bohrung (Via). Zur hermetischen Abdichtung ist die innen metallisierte Bohrung 16 verschlossen. Das Verschließen erfolgt vorzugsweise mit Kupfer. Das Kupfer wird vorzugsweise während des Herstellungsprozesses der Leiterplatte 6 eingebracht, bspw. während des Leiterplattendruckes.So that the data between the one in the second chamber 7th , 8th arranged connection block 9 and the one in the first chamber 7th arranged electronic circuit 5 can be transmitted to operate the field device, the circuit board has an electrical feedthrough 15th on. The electrical implementation 15th comprises one in a substrate of the circuit board 6a realized inside metallized hole (via). The hole is metallized on the inside for a hermetic seal 16 locked. Closing is preferably done with copper. The copper is preferably used during the manufacturing process of the circuit board 6th introduced, for example during the printed circuit board.

Das Feldgerät 1 umfasst ferner ein Abdichtmittel 14, 17, 18, 19, welches im Zusammenspiel mit der einen Leiterplatte 6 eine hermetische Abdichtung der beiden Kammern 7, 8 erzeugt. Die hermetische Abdichtung kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein.The field device 1 further comprises a sealing means 14th , 17th , 18th , 19th , which interacts with the one circuit board 6th a hermetic seal between the two chambers 7th , 8th generated. The hermetic seal can be implemented in different ways.

In einer ersten Variante umfasst das Abdichtmittel eine Dichtung 14 und eine an einer Innenseite des Gehäuses 2 ausgebildete umlaufende Auflagefläche 17, auf der die Dichtung 14 aufliegt. Die Dichtung 14 kann insbesondere einen O-Ring oder eine Dichtschnur umfassen. Gemäß der ersten Variante umfasst das Abdichtmittel ferner eine Rastmittel 18, beispielsweise in Form einer Rastnase. Das Rastmittel 18 ist derartig an der Innenseite des Gehäuses 2 angeordnet, dass sich die Leiterplatte 6 zwischen der Rastnase 18 und der auf der Auflagefläche aufliegenden Dichtung einklicken lässt und die Leiterplatte im eingeklickten Zustand einen für die hermetische Abdichtung notwendigen Druck auf die Dichtung 14 ausübt. Das Rastmittel 18 kann dabei sowohl aus einzelnen Rastnasen, die an der Innenseite des Gehäuses 2 umlaufend angeordnet sind oder einer vollständig umlaufenden Lippe bestehen.In a first variant, the sealing means comprises a seal 14th and one on an inside of the housing 2 trained circumferential support surface 17th on which the seal 14th rests. The seal 14th can in particular comprise an O-ring or a sealing cord. According to the first variant, the sealing means further comprises a latching means 18th , for example in the form of a locking lug. The locking means 18th is such on the inside of the housing 2 arranged that the circuit board 6th between the locking lug 18th and allows the seal resting on the support surface to click into place and the printed circuit board, in the clicked-in state, exerts a pressure on the seal necessary for the hermetic seal 14th exercises. The locking means 18th can be made up of individual locking lugs on the inside of the housing 2 are arranged circumferentially or consist of a completely circumferential lip.

In einer zweiten Variante umfasst das Abdichtmittel neben der Dichtung 14 und der Auflagefläche 17 ferner mehrere Schrauben 19. Gemäß der zweiten Variante können die Dichtung 14 und die Auflagefläche 17 so ausgestaltet sein, dass die Dichtung 14, bspw. ein O-Ring oder eine Dichtschnur, nach Innen versetzt auf der Auflagefläche 17 aufliegt und die Schrauben 19 in einem Randbereich der Auflagefläche 17a, der an die Gehäuseinnenwand angrenzt, umlaufend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Schrauben 19 äquidistant angeordnet. In 1 sind exemplarisch die erste und die zweite Variante dargestellt, wobei üblicherweise entweder die eine oder die andere Variante ausgeführt ist. Denkbar ist natürlich aber auch eine Kombination aus beiden Varianten.In a second variant, the sealing means comprises the seal in addition to the seal 14th and the support surface 17th also several screws 19th . According to the second variant, the seal 14th and the support surface 17th be designed so that the seal 14th , for example an O-ring or a sealing cord, offset inwards on the support surface 17th rests and the screws 19th in an edge area of the support surface 17a , which adjoins the housing inner wall, are arranged circumferentially. Preferably the screws are 19th arranged equidistantly. In 1 the first and second variants are shown by way of example, whereby either one or the other variant is usually implemented. Of course, a combination of both variants is also conceivable.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Feldgerät der AutomatisierungstechnikField device of automation technology
22
Gehäusecasing
33
Innenrauminner space
44th
Sensor- und/oder AktorelementSensor and / or actuator element
55
Elektronische Schaltung zum Betreiben des FeldgerätesElectronic circuit for operating the field device
66th
LeiterplatteCircuit board
6a6a
Trägermaterial der LeiterplatteBacking material of the printed circuit board
77th
Erste KammerFirst chamber
88th
Zweite KammerSecond chamber
99
Anschlussblock zum Anschließen einer Vier- oder ZweidrahtleitungConnection block for connecting a four-wire or two-wire line
1010
Schaltung zur DisplaysteuerungCircuit for display control
1111
DisplayDisplay
1212th
Vier- bzw. ZweidrahtleitungFour-wire or two-wire line
1313th
Sensor- und/oder AktorelektronikSensor and / or actuator electronics
1414th
Dichtung, z.B. O-Ring oder DichtschnurSeal, e.g. O-ring or sealing cord
1515th
Elektrische DurchführungElectrical feedthrough
1616
Innen metallisierte Bohrung (Via)Inside metallized hole (via)
16a16a
Kupfercopper
1717th
Umlaufende AuflageflächeCircumferential support surface
17a17a
Randbereich der AuflageflächeEdge area of the support surface
1818th
RastmittelLocking means
1919th
SchraubenScrews
2020th
Steuereinheit, z.B. SPSControl unit, e.g. PLC
EE.
Ebene in der die Leiterplatte ausgebildet istLevel in which the circuit board is formed
LL.
Längsachse die sich durch den Innenraum des Gehäuses erstrecktLongitudinal axis that extends through the interior of the housing

Claims (10)

Feldgerät der Automatisierungstechnik (1), aufweisend: - ein Gehäuse (2), welches einen Innenraum (3) umschließt, wobei im Innenraum zumindest zwei Kammern (7, 8) ausgebildet sind; - ein am Gehäuse (2) angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement (4) zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße; - zumindest eine in einer der beiden Kammern angeordnete elektronische Schaltung (5) zum Betreiben des Sensor- und/oder Aktorelements (4); - zumindest eine weitere elektronische Komponente (9), die in der anderen Kammer angeordnet ist; - zumindest eine Leiterplatte (6), die derartig in dem Innenraum (3) angeordnet ist, dass die Leiterplatte (6) die zwei Kammern (7, 8) voneinander trennt; - zumindest ein Mittel (14), welches im Zusammenspiel mit der zumindest einen Leiterplatte dazu ausgebildet ist, eine hermetische Abdichtung zwischen den beiden Kammern zu erzeugen.Field device of automation technology (1), comprising: - A housing (2) which encloses an interior space (3), at least two chambers (7, 8) being formed in the interior space; - A sensor and / or actuator element (4) arranged on the housing (2) for setting and / or detecting a process variable; - At least one electronic circuit (5) arranged in one of the two chambers for operating the sensor and / or actuator element (4); - At least one further electronic component (9) which is arranged in the other chamber; - At least one circuit board (6) which is arranged in the interior (3) in such a way that the circuit board (6) separates the two chambers (7, 8) from one another; - At least one means (14) which, in interaction with the at least one printed circuit board, is designed to produce a hermetic seal between the two chambers. Feldgerät nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Leiterplatte (6) zumindest eine elektrische Durchführung (15) zur elektrischen Verbindung der elektronischen Schaltung (5) und der weiteren elektronischen Komponente (9) aufweist, wobei die zumindest eine elektrische Durchführung (15) durch zumindest eine innen metallisierte Bohrung (16) in einem Trägermaterial (6a) der Leiterplatte (6) realisiert ist, und wobei ferner zur hermetischen Abdichtung die innen metallisierte Bohrung (16) verschlossen ist.Field device Claim 1 , wherein the at least one circuit board (6) has at least one electrical leadthrough (15) for the electrical connection of the electronic circuit (5) and the further electronic component (9), the at least one electrical leadthrough (15) through at least one internally metallized bore (16) is realized in a carrier material (6a) of the printed circuit board (6), and furthermore the internally metallized bore (16) is closed for hermetic sealing. Feldgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zumindest eine innen metallisierte Bohrung (16), vorzugsweise mit Kupfer (16a) verschlossen ist.Field device according to the preceding claim, wherein the at least one internally metallized bore (16) is closed, preferably with copper (16a). Feldgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Mittel eine Dichtung (14), insbesondere einen O-Ring oder eine Dichtschnur, umfasst, und wobei das Gehäuse (2) in dem Innenraum (3) eine umlaufende Auflagefläche (17) aufweist, auf der die Dichtung (14) umlaufend aufliegt.Field device according to one of the preceding claims, wherein the at least one means comprises a seal (14), in particular an O-ring or a sealing cord, and wherein the housing (2) has a circumferential support surface (17) in the interior space (3), on which the seal (14) rests all around. Feldgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Mittel ferner ein Rastmittel (18) umfasst, welches, vorzugsweise umlaufend an einer Innenwand des Gehäuses (2) derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass die zumindest eine Leiterplatte (6) zumindest punktuell einklickbar ist und die zumindest eine Leiterplatte im eingeklickten Zustand einen derartigen Druck auf die Dichtung (14) aufbringt, dass die beiden Kammern (7, 8) hermetisch voneinander getrennt sind.Field device according to the preceding claim, wherein the means further comprises a latching means (18), which is formed and arranged, preferably circumferentially on an inner wall of the housing (2), in such a way that the at least one printed circuit board (6) can be clicked in at least at certain points and the at least a printed circuit board in the clicked-in state applies such a pressure to the seal (14) that the two chambers (7, 8) are hermetically separated from one another. Feldgerät nach Anspruch 4, wobei das Mittel ferner Schrauben (19) umfasst, und die umlaufende Auflagefläche (17) dazu ausgebildet ist, die Schrauben am Gewindeende aufzunehmen und wobei die umlaufende Auflagefläche (17) und die umlaufende Dichtung (14) so ausgestaltet sind, dass die Schrauben (19) in einem Randbereich zwischen der umlaufenden Dichtung (14) und einer Innenwand des Gehäuses (2) umlaufend, vorzugsweise äquidistant angeordnet sind und die Schrauben (19) im eingeschraubten Zustand durch entsprechende Öffnungen in der zumindest einen Leiterplatte (6) geführt und mit der Auflagefläche (17) verschraubt sind, sodass die zumindest eine Leiterplatte (6) einen derartigen Druck auf die umlaufende Dichtung (14) aufbringt, dass die beiden Kammern (7, 8) hermetisch voneinander getrennt sind.Field device Claim 4 , wherein the means further comprises screws (19), and the circumferential bearing surface (17) is designed to receive the screws at the thread end and wherein the circumferential bearing surface (17) and the circumferential seal (14) are designed so that the screws ( 19) are arranged circumferentially, preferably equidistantly, in an edge area between the circumferential seal (14) and an inner wall of the housing (2) and the screws (19) are guided through corresponding openings in the at least one printed circuit board (6) and connected to the Support surface (17) are screwed so that the at least one printed circuit board (6) applies such a pressure to the circumferential seal (14) that the two chambers (7, 8) are hermetically separated from one another. Feldgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die weitere elektronische Komponente einen Anschlussblock (9) umfasst, an den eine von außerhalb des Gehäuses (2) kommende Zwei- und/oder Vierdrahtleitung (12) anschließbar ist.Field device according to one of the preceding claims, wherein the further electronic component comprises a connection block (9) to which a two-wire and / or four-wire line (12) coming from outside the housing (2) can be connected. Feldgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Leiterplatte (6) mit einer Hauptebene (E), in der sie ausgebildet ist, orthogonal zu einer Längsachse (L), die sich durch den Innenraum (3) des Gehäuses (2) erstreckt, in dem Innenraum des Gehäuses (2) angeordnet ist.Field device according to one of the preceding claims, wherein the at least one printed circuit board (6) has a main plane (E) in which it is formed, orthogonal to a longitudinal axis (L) which extends through the interior (3) of the housing (2) , is arranged in the interior of the housing (2). Verfahren zum Herstellen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik mit Hilfe einer Leiterplatte die zur hermetischen Abdichtung zwischen zwei Kammern eines Gehäuses des Feldgeräts dient, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: - Bereitstellen eines Trägermaterials einer Leiterplatte; - Einbringen von mindestens einer elektrischen Durchführung in Form einer innen metallisierten Bohrung in das Trägermaterial; - Vollständiges Verschließen der innen metallisierten Bohrung; - Einbringen der Leiterplatte in das Gehäuse des Feldgeräts, sodass in einem Innenraum des Gehäuses zwei Kammer ausgebildet werden; - Hermetisches Abdichten der zwei Kammern im Inneren des Gehäuses des Feldgeräts, wobei das hermetische Abdichten mit Hilfe eines Mittels im Zusammenspiel mit der zumindest einen Leiterplatte durchgeführt wird.A method for producing a field device in automation technology with the aid of a printed circuit board which is used for hermetic sealing between two chambers of a housing of the field device, comprising the following method steps: providing a carrier material for a printed circuit board; - Introduction of at least one electrical feedthrough in the form of an internally metallized hole in the carrier material; - Complete sealing of the internally metallized bore; - Introducing the circuit board into the housing of the field device, so that two chambers are formed in an interior of the housing; Hermetic sealing of the two chambers in the interior of the housing of the field device, the hermetic sealing being carried out with the aid of an agent in interaction with the at least one printed circuit board. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die innen metallisierte Bohrung, vorzugsweise beim Herstellen von Leiterbahnen, besonders bevorzugt mit Kupfer oder einem Lack, verschlossen wird.Method according to the preceding claim, wherein the internally metallized bore is closed, preferably when producing conductor tracks, particularly preferably with copper or a lacquer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024041810A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Automation field device
WO2024041809A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Automation field device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046331A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Assembly to monitor a process medium parameter has an electrical conductor plate partly obstructing passage between two chambers
DE102008000842A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electronic assembly
US20100139960A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board having plating pattern buried in via and method of manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046331A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Assembly to monitor a process medium parameter has an electrical conductor plate partly obstructing passage between two chambers
DE102008000842A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electronic assembly
US20100139960A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board having plating pattern buried in via and method of manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024041810A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Automation field device
WO2024041809A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Endress+Hauser SE+Co. KG Automation field device

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