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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein abnehmbares Solarmodul für ein Füllstandmessgerät, insbesondere in Form eines Anzeige- und Bedienmodul, und welches zur Energieversorgung des Anzeige- und Bedienmoduls und/oder weiterer Module eines Messgeräts beiträgt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren, eine Verwendung und ein Feldgerät.
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Hintergrund
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Bei Messgeräten zur Füllstandmessung, insbesondere bei Feldgeräten, kann die Energieversorgung ein kritischer Bereich bei der Auslegung dieser Geräte sein. Insbesondere können Batterien und/oder Akkumulatoren, die z.B. in manchen Betriebsphasen stark belastet werden, für eine frühzeitige und/oder häufigere Wartung des Füllstandmessgeräts sorgen oder gar einen Ausfall des Geräts verursachen.
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Zusammenfassung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nutzungsdauer einer Batterie eines Füllstandmessgeräts zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
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Ein Aspekt betrifft ein abnehmbares Solarmodul für ein Füllstandmessgerät, das ein Solar-Panel und eine transparente Abdeckung des Solar-Panels aufweist, wobei, gemäß einer Ausführungsform, die transparente Abdeckung ein Anzeigeelement aufweisen kann.
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Das Solar-Panel, Solarmodul oder Photovoltaikmodul kann als Einzelmodul oder als mehrere Teilmodule aufgebaut sein. Es können Solar-Panels mit unterschiedlichen Farben verwendet werden, es kann für manche Ausführungsformen vorteilhaft sein, ein Solar-Panel zu verwenden, das ausreichend Kontrast zur einer Farbe des Anzeigeelements aufweist, um ein einfaches Ablesen der mittels des Anzeigeelements angezeigten Informationen zu gewährleisten. Die transparente Abdeckung des Solar-Panels kann insbesondere so gestaltet sein, dass diese für ein Farbspektrum, das von dem Solar-Panel besonders effizient genutzt werden kann, besonders durchlässig ist. Die transparente Abdeckung kann als alleinige Abdeckung des Solar-Panels ausgeführt sein, oder es kann noch eine zusätzliche Abdeckung vorgesehen sein. Das Anzeigeelement oder Display kann unter oder auf der transparenten Abdeckung angeordnet sein, es kann auch zwischen zwei transparenten Abdeckungen angeordnet sein. Eine Außenkontur des Anzeigeelements kann einen großen Teil der transparenten Abdeckung umfassen. Weil die angezeigten Informationen des Anzeigeelements aber nur einen geringen Teil einer durch die Außenkontur des Anzeigeelements begrenzten Fläche einnehmen, bleibt die Abschattung durch die angezeigten Informationen - und/oder durch Drähte, welche das Anzeigeelement mit Strom versorgen - recht gering. Deshalb kann die Beeinflussung der Energieerzeugung durch das Display gering sein, so dass die Energieausbeute des Solar-Panels trotz des Anzeigeelements hoch ist. Mit dieser Anordnung kann eine Öffnung eines Modulgehäuses besonders effizient genutzt werden und/oder platzsparend sein, weil damit sowohl eine Entlastung einer Batterie des Füllstandmessgeräts durch das Solar-Panel erreicht wird, als auch eine gute Möglichkeit zum Ablesen von Informationen des Füllstandmessgeräts und darüber hinaus eine Abdeckung, z.B. zum Schutz gegen Staub, Flüssigkeiten und/oder weitere Störungen.
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In einigen Ausführungsformen ist das abnehmbare Solarmodul als Anzeige- und Bedienmodul eingerichtet. Dies kann vorteilhafterweise zu einem modularen Aufbau des Füllstandmessgeräts beitragen.
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In einigen Ausführungsformen umfasst eine Außenkontur des Anzeigeelements mehr als 20 %, mehr als 30 %, mehr als 40 %, mehr als 50 %, der transparenten Abdeckung. Durch die große Schrift oder Anzeige kann zum einen eine gute Ablesbarkeit gewährleistet werden, zum andern ist die Abschattung - und damit der Energieverlust - durch die angezeigten Informationen vorteilhafterweise gering.
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In einigen Ausführungsformen ist die transparente Abdeckung von dem Solar-Panel zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm, entfernt angeordnet. Damit werden vorteilhafterweise Beugungseigenschaften des Lichts genutzt, was im Ergebnis zu einer weiteren Reduzierung der Abschattung beitragen kann und damit die Beeinflussung der Energieerzeugung durch das Display weiter reduzieren kann.
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In einigen Ausführungsformen weist das Anzeige- und Bedienmodul weiterhin ein Modulgehäuse auf, wobei die transparente Abdeckung das Modulgehäuse nach mindestens einer Seite abschließt. Die transparente Abdeckung kann z.B. die Oberseite des Modulgehäuses bilden. Seitliche Abschüsse können Teil des Gehäuses sein. Dadurch kann das Modulgehäuse z.B. staub- und wasserdicht und/oder geschützt vor chemischen Substanzen ausgeführt sein. Dies kann insbesondere für Feldgeräte zu Füllstandmessung vorteilhaft sein, weil diese in zumindest manchen Fällen in einer rauen Umgebung betrieben werden.
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In einigen Ausführungsformen ist das Modulgehäuse als ein wechselbares Modul ausgeführt. Dafür kann beispielsweise dessen Unterseite kann so ausgebildet sein, dass diese auf ein Sensorgehäuse montierbar ist. Beispielsweise kann das Modulgehäuse ähnlichen einem PLICSCOM-Modul der plics®-Familie der Firma Vega gestaltet sein. in manchen Ausführungsformen kann das Gesamtsystem hermetisch abgeschlossen ausgeführt sein. Weiterhin kann das abnehmbare Solarmodul, z.B. als ein Anzeige- und Bedienmodul, durch das Modulkonzept zu einer Stromversorgung auch des Sensormoduls und/oder weiterer Module beitragen.
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In einigen Ausführungsformen weist das Anzeigeelement Flüssigkristalle, LCD (liquid crystal display), auf. Die Flüssigkristallanzeige kann vorteilhafterweise in Bereichen, in denen keine Information angezeigt wird, transparent sein. Außerdem weisen Flüssigkristallanzeigen vorteilhafterweise einen geringen Stromverbrauch auf. Zur weiteren Reduzierung des Stromverbrauchs kann eine Abschalteinrichtung - die z.B. nach einer einstellbaren Zeit wirksam wird - vorgesehen sein. Weiterhin kann ein Aktivierungs- und/oder Deaktivierungs-Taster und/oder Schalter vorgesehen sein.
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In einigen Ausführungsformen weist das Anzeigeelement Leuchtdioden, LED (light-emitting diode), auf. Dies kann alternativ oder zusätzlich zu der Flüssigkristallanzeige vorgesehen sein. Dies kann insbesondere vorteilhaft bei Nacht sein. Die Leuchtdioden können z.B. zur Anzeige von Informationen und/oder zur Hintergrundbeleuchtung verwendet werden.
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In einigen Ausführungsformen ist das Solar-Panel hell, insbesondere nicht schwarz, ausgeführt. Es sind derzeit verschiedene helle Farben lieferbar, z.B. gelb, rot oder sogar weiß. Damit kann vorteilhafterweise eine bessere Ablesbarkeit, z.B. von LCDs, erreicht werden. Bei Verwendung von LEDs kann die Farbe des Solar-Panels frei wählbar sein.
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In einigen Ausführungsformen ist ein Teil des Solar-Panels segmentiert ausgeführt. Der segmentierte Teil kann als Bedienelement genutzt werden und z.B. auf Schattenwurf reagieren. Wenn ein Solarelement z.B. durch einen Finger abgedeckt wird, sinkt der Energiepegel in diesem Segment. Das wird durch die Elektronik erkannt und erkennt dadurch, dass eine Bedienung ausgeführt werden muss, vergleichbar wie bei einem Tastendruck auf ein konventionelles Bedienelement. Dadurch können - insbesondere bei unter Tags abgelesenen Geräten - separate Bedienelemente wie Tasten überflüssig werden, die die Solarelementfläche reduzieren würden und/oder einer hermetischen Kapselung entgegenstehen können. In Zeiten, in denen die segmentierten Solarelemente nicht zur Bedienung genutzt werden, können diese Energie erzeugen.
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Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines abnehmbaren Solarmoduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Solar-Panels;
- Anordnen einer transparenten Abdeckung oberhalb einer aktiven Fläche des Solar-Panels, wobei die transparente Abdeckung ein Anzeigeelement aufweist.
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In einigen Ausführungsformen weist das Verfahren folgenden weiteren Schritt auf: Anordnen des Solar-Panels und der transparenten Abdeckung in einem Modulgehäuse, wobei die transparente Abdeckung das Modulgehäuse nach mindestens einer Seite abschließt.
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Ein Aspekt betrifft eine Verwendung eines Anzeige- und Bedienmoduls wie oben und/oder nachfolgend beschrieben zur Anzeige eines Füllstands und/oder zur zumindest teilweisen Stromversorgung eines Füllstandmessgeräts.
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Es sei noch angemerkt, dass die verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.
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Zur weiteren Verdeutlichung wird die Erfindung anhand von in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen beschrieben. Diese Ausführungsformen sind nur als Beispiel, nicht aber als Einschränkung zu verstehen.
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Figurenliste
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Dabei zeigt:
- 1 schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul gemäß einer Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
- 2 schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Draufsicht;
- 3 schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Seitenansicht.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul 10 gemäß einer Ausführungsform in perspektivischer Ansicht. Das Anzeige- und Bedienmodul 10 weist ein Modulgehäuse 50, an dessen Oberseite eine transparente Abdeckung 30 angeordnet ist. Die transparente Abdeckung 30 weist ein Anzeigeelement 40 auf. Die transparente Abdeckung 30 kann durch eine weitere transparente Abdeckung 35 (siehe 3) geschützt sein. Das Anzeigeelement 40 kann z.B. LCD- und/oder LED-Anzeigen aufweisen. Das Anzeigeelement 40 kann z.B. zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben und/oder Symbolen eingerichtet sein. Unterhalb des Anzeigeelements 40 ist ein Solar-Panel 20 angeordnet, z.B. in einer Entfernung von zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm. Das Solar-Panel 20 kann segmentiert ausgeführt sein (nicht dargestellt).
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2 zeigt schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Draufsicht. Das Anzeige- und Bedienmodul 10 weist ein Modulgehäuse 50, dessen Rand in dieser Darstellung sichtbar ist. Einen großen Teil der Oberseite des Modulgehäuses 50 nimmt eine transparente Abdeckung 30 ein. Die transparente Abdeckung 30 weist ein Anzeigeelement 40 auf. Drähte zu dem Anzeigeelement 40 sind nicht dargestellt. Das Anzeigeelement 40 ist hier mit LCD-Anzeigen dargestellt, die in den Bereichen zwischen den angezeigten Informationen und auch bei nicht-angesteuerten Segmenten transparent sind. Es ist deutlich sichtbar, dass das Anzeigeelement 40 einen großen Teil der transparenten Abdeckung 30 umfasst. Unterhalb des Anzeigeelements 40 ist ein Solar-Panel 20 angeordnet, mit segmentierten Bereichen 25. Die segmentierten Bereiche 25 können als Bedienelemente ausgeführt sein, die z.B. auf Abschattung - z.B. durch einen darübergelegten Finger - reagieren.
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3 zeigt schematisch ein abnehmbares Solarmodul oder Anzeige- und Bedienmodul 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Seitenansicht. Gleiche oder ähnliche Komponenten wie in 1 oder 2 dargestellt weisen dieselben Bezugszeichen auf. Diese Ausführungsform des Anzeige- und Bedienmoduls 10 weist, abweichend von 1 oder 2, eine weitere transparente Abdeckung 35 auf, die z.B. bei besonderen mechanischen und/oder chemischen Belastungen vorteilhaft sein kann. Weiterhin ist ein elektrischer Anschluss 55 gezeigt, der insbesondere bei einem Modulkonzept wie z.B. bei PLICSCOM vorteilhaft sein kann. Der elektrische Anschluss 55 kann beispielsweise zum Übertragen von Informationen von einem Sensor und/oder von anderen Elementen eines Füllstandmessgeräts vorteilhaft sein. Weiterhin kann der elektrische Anschluss 55 so ausgelegt sein, dass er zur Energieversorgung des Sensors und/oder von anderen Elementen eines Füllstandmessgeräts beiträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abnehmbares Solarmodul, Anzeige- und Bedienmodul
- 20
- Solar-Panel
- 25
- segmentierten Bereiche des Solar-Panels
- 30
- transparente Abdeckung
- 35
- weitere transparente Abdeckung
- 40
- Anzeigeelement
- 50
- Modulgehäuse
- 55
- elektrischer Anschluss
