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Die Erfindung betrifft eine Wetterschutzhaube für eine horizontal angeordnete Anzeigeeinheit eines Feldgeräts der Prozess- und Automatisierungstechnik sowie ein Feldgerät der Prozess- und Automatisierungstechnik.
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In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH- und Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also insbesondere auch Remote I/Os, Speisegeräte, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.
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Ein Feldgerät umfasst typischerweise einen zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise mit dem Prozess in Berührung kommenden Sensor und eine Elektronikeinheit, welche beispielsweise der Signalerfassung, Signalauswertung und/oder Signalspeisung dient. Die Elektronikeinheit des Feldgeräts ist typischerweise in einem Gehäuse angeordnet und verfügt zusätzlich über mindestens ein Anschlusselement zum Anschluss der Elektronikeinheit an den Sensor und/oder eine externe Einheit. Das Anschlusselement kann eine beliebige Verbindung sein, auch eine drahtlose Verbindung ist einsetzbar. Die Elektronikeinheit und der Sensor des Feldgeräts können in Form separater Einheiten mit getrennten Gehäusen oder als eine gemeinsame Einheit mit einem Gehäuse ausgestaltet sein.
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Häufig weist das Feldgerät zusätzlich eine Anzeigeeinheit auf, welche zur Anzeige von Informationen über das Feldgerät dient, wie beispielsweise von Parametern und/oder einem Gerätestatus. Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise ein Display oder ein Bildschirm sein. In der Regel lassen sich Einstellungen oder Kalibrierungen des Feldgeräts mittels der Anzeigeeinheit vornehmen oder zumindest mittels der Anzeigeeinheit anzeigen, während die Einstellung beispielsweise mittels eines Bedientools vorgenommen wird.
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Bei einigen Feldgeräten ist die Anzeigeeinheit standardmäßig so ausgerichtet, dass die Anzeigeeinheit nach Anbringung des Feldgeräts an einer für das Feldgerät vorgesehenen Messstelle horizontal ausgerichtet ist, so dass eine Anzeige auf der Anzeigeeinheit nur von einer Position oberhalb der Anzeigeeinheit gelesen werden kann. Zum Schutz der Anzeigeeinheit und des Gehäuses des Feldgeräts ist in der Regel eine Wetterschutzhaube vorgesehen, welche sich oberhalb des Feldgeräts befindet. Im Falle einer horizontal angeordneten Anzeigeeinheit verdeckt die Wetterschutzhaube somit die Anzeigeeinheit und verhindert das Lesen der Anzeige.
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Die
DE 10 2004 009 735 A1 beschreibt ein Messgerät mit einer Anzeigeeinheit und einer Projektionsfläche, auf welche die Daten der Anzeigeeinheit projiziert werden.
Die
DE 10 2008 047 422 A1 offenbart ein Feldgerät mit einem Anzeigeelement und einem Projektionsmodul.
Die
DE 10 2017 114 555 A1 beschreibt ein Feldgerät mit einer Schutzhaube.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wetterschutzhaube und ein Feldgerät bereitzustellen, bei welchen eine horizontal angeordnete Anzeigeeinheit lesbar ist.
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Hinsichtlich der Wetterschutzhaube wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Wetterschutzhaube für eine horizontal angeordnete Anzeigeeinheit eines Feldgeräts der Prozess- und Automatisierungstechnik,
wobei die Wetterschutzhaube eine Schutzeinheit aufweist, welche derart anordenbar ist, dass zumindest ein erster Abschnitt der Schutzeinheit der Anzeigeeinheit gegenüberliegt und zumindest der erste Abschnitt die Anzeigeeinheit vor Wettereinflüssen schützt, und
wobei die Wetterschutzhaube mindestens eine spiegelnde Komponente aufweist, welche derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass die mindestens eine spiegelnde Komponente eine Anzeige der Anzeigeeinheit spiegelt, so dass die Anzeige senkrecht zur Anzeigeeinheit erkennbar ist.
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Die Wetterschutzhaube schützt die Anzeigeeinheit vor Wettereinflüssen, wie Regen, Gewitter, Hagel und/oder Sonneneinstrahlung und ermöglicht ein Ablesen der Anzeige mithilfe der mindestens einen spiegelnden Komponente. Die Anzeige wird mittels der mindestens einen spiegelnden Komponente von einer horizontalen Ebene in eine senkrechte Ebene gespiegelt, so dass die Anzeige senkrecht zur Anzeigeeinheit, insbesondere für einen Betrachter, erkennbar ist. Der Betrachter kann sich in der horizontalen Ebene neben die Anzeigeeinheit stellen und die Anzeige mithilfe der Umlenkung durch die mindestens eine spiegelnde Komponente erkennen bzw. lesen. Die Anzeige kann Wörter, eine Grafik und/oder eine Farbe umfassen. Beispielsweise kann mittels einer Farbe oder einer Grafik auf der Anzeigeeinheit eine Warnung, ein Gerätestatus oder eine weitere eineindeutig zuordenbare Information an einen Benutzer ausgegeben werden. Weiterhin können Informationen über das Feldgerät, wie beispielsweise Parameter und Kalibrierdaten auf der Anzeige dargestellt sein.
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In einer Ausgestaltung weist die mindestens eine spiegelnde Komponente einen planaren Spiegel oder zwei planare Spiegel auf.
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Alternativ ist die mindestens eine spiegelnde Komponente ein 3D-Spiegel, wobei der 3D-Spiegel ein sich durch eine Rotation einer 2D-Fläche um eine Achse ergebender 3D-Körper mit einer spiegelnden Außenwandung ist.
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Insbesondere ist der 3D-Spiegel ein Hyperboloid oder ein Doppelkegel oder ein Doppelkegelstumpf.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der planare Spiegel in dem ersten Abschnitt der Schutzeinheit angeordnet.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind die zwei planaren Spiegel einander zugewandt in einem zweiten Abschnitt der Schutzeinheit angeordnet, derart dass die Anzeige senkrecht zur Anzeigeeinheit mittels der zwei planaren Spiegel erkennbar ist.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist ein erster Endbereich des 3D-Spiegels in einem Bereich der Anzeigeeinheit und ein dem ersten Endbereich gegenüberliegender, zweiter Endbereich des 3D-Spiegels in dem ersten Abschnitt der Schutzeinheit angeordnet, wobei die Anzeigeeinheit dazu ausgestaltet ist, die Anzeige in Form einer den 3D-Spiegel umwandernden Kreis anzuzeigen, derart, dass die Anzeige senkrecht zur Anzeigeeinheit mittels des 3D-Spiegels erkennbar ist. Die Anzeige ist in Form eines Kreises ausgestaltet, welche den 3D-Spiegel umläuft. Auf diese Weise werden Wörter der Anzeige mittels des 3D-Spiegels zu einem Fließtext, welcher senkrecht zur Anzeigeeinheit erkennbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Wetterschutzhaube um eine Längsachse der Anzeigeeinheit rotierbar, wobei die Wetterschutzhaube und/oder die Anzeigeeinheit derart ausgestaltet sind, dass eine Position der Wetterschutzhaube relativ zur Anzeigeeinheit bestimmbar ist, wobei die Anzeigeeinheit dazu ausgestaltet ist, die Anzeige je nach Position der Wetterschutzhaube derart anzupassen, dass die Anzeige mithilfe der mindestens einen spiegelnden Komponente senkrecht zur Anzeigeeinheit erkennbar ist. Durch Rotieren der Wetterschutzhaube um eine Achse der Anzeigeeinheit bei gleichbleibender Ausrichtung der Anzeige wird auch das durch die mindestens eine spiegelnde Komponente gespiegelte Bild der Anzeige in der vertikalen Ebene rotiert. Je nach Rotation der Wetterschutzhaube kann die Anzeige senkrecht zur Anzeigeeinheit erkennbar sein oder nicht. Dementsprechend ist es vorteilhaft die Anzeige je nach Position der Wetterschutzhaube anzupassen, so dass die Anzeige mittels der mindestens einen spiegelnden Komponente senkrecht zur Anzeigeeinheit stets erkennbar ist.
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Vorteilhafterweise ist die Anzeigeeinheit dazu ausgestaltet, die Anzeige zu spiegeln und/oder zu drehen. Das Spiegel und/oder Drehen der Anzeige erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der mindestens einen spiegelnden Komponente und/oder einer Position der Wetterschutzhaube.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Wetterschutzhaube und die Anzeigeeinheit eine erste Referenzeinheit und eine zweite Referenzeinheit auf, wobei die erste Referenzeinheit dazu ausgestaltet ist, ein Signal auszusenden, wobei die zweite Referenzeinheit dazu ausgestaltet ist, das Signal der ersten Referenzeinheit zu detektieren, wobei anhand des von der zweiten Referenzeinheit detektierten Signals eine Position der Wetterschutzhaube relativ zur Anzeigeeinheit bestimmbar ist.
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Bevorzugterweise sind die erste Referenzeinheit und die zweite Referenzeinheit dazu ausgestaltet, ein optisches und/oder ein magnetisches Signal auszusenden und zu detektieren.
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In einer Ausgestaltung ist die Wetterschutzhaube mit der Anzeigeeinheit und/oder dem Feldgerät und/oder einem Behälter, an welchem das Feldgerät angeordnet ist, verbindbar.
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Hinsichtlich des Feldgeräts der Prozess- und Automatisierungstechnik wird die Aufgabe ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Feldgerät mit einer horizontal angeordneten Anzeigeeinheit und einer Wetterschutzhaube nach zumindest einer der vorherigen Ausgestaltungen.
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Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren 1-5 näher erläutert werden. Sie zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Feldgeräts mit einer horizontal angeordneten Anzeigeeinheit.
- 2: eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube.
- 3: eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube.
- 4: eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube.
- 5: eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube.
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Die erfindungsgemäße Wetterschutzhaube ist für alle Arten von Feldgeräten einsetzbar, welche eine horizontal angeordnete Anzeigeeinheit aufweisen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Feldgeräts 3 mit einer horizontal angeordneten Anzeigeeinheit 2, welches an einer Messstelle eines Behälters 11 angebracht ist. Der Behälter 11 ist in diesem Beispiel ein Tank, kann aber auch ein Rohr oder eine beliebige weitere Messstelle sein. Die Anzeigeeinheit 2 ist horizontal angeordnet, so dass eine Anzeige 6 auf der Anzeigeeinheit 2 nur von einer Position oberhalb der Anzeigeeinheit 2 lesbar bzw. erkennbar ist. Durch die horizontale Ausrichtung der Anzeigeeinheit 2 ist diese Wetter- und Umwelteinflüssen ungeschützt ausgesetzt, weshalb eine erfindungsgemäße Wetterschutzhaube 1 (in 1 nicht gezeigt) an der Anzeigeeinheit 2, dem Feldgerät 3 und/oder dem Behälter 11 angeordnet und verbindbar ist. Die Anzeigeeinheit 2 ist beispielsweise ein Display oder ein Bildschirm.
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2 zeigt eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube 1. Die Wetterschutzhaube 1 umfasst eine Schutzeinheit 4, welche derart anordenbar ist, dass zumindest ein erster Abschnitt 4a der Schutzeinheit 4 der Anzeigeeinheit 2 gegenüberliegt und zumindest der erste Abschnitt 4a die Anzeigeeinheit 2 vor Wettereinflüssen schützt. Darüber hinaus umfasst die Wetterschutzhaube 1 mindestens eine spiegelnde Komponente 5, welche derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass die mindestens eine spiegelnde Komponente 5 eine Anzeige 6 der Anzeigeeinheit 2 spiegelt, so dass die Anzeige 6 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar ist. Das Bild der Anzeige 6 wird mittels der mindestens einen spiegelnden Komponente 5 also von einer horizontalen in eine vertikale Ebene gebracht.
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In der in 2 gezeigten ersten Ausgestaltung ist die mindestens eine spiegelnde Komponente 5 ein planarer Spiegel 7, welcher im ersten Abschnitt 4a der Schutzeinheit 4 angeordnet ist. Die geraden Pfeile in 2 zeigen beispielhaft ausgehend von der Anzeige 6 die Spiegelung der Anzeige 6 mittels des planaren Spiegels 7 in das Auge eines Betrachters. Wird lediglich ein einzelner Spiegel 6 zum Spiegeln der Anzeigeeinheit 2 verwendet, muss die Anzeige 6 in der Regel auf der Anzeigeeinheit 2 spiegelverkehrt angezeigt werden, damit die Anzeige 6 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 mittels des planaren Spiegels 7 spiegelrichtig erkennbar ist. Daher kann die Anzeigeeinheit 2 dazu ausgestaltet sein, die Anzeige 6 zu spiegeln und/oder zu drehen, so dass die Anzeige 6 mittels der mindestens einen spiegelnden Komponente 5 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar ist. Ist die Anzeige 6 lediglich ein Farbsignal, welches beispielsweise einen Status des Feldgeräts angibt, so kann auf ein Drehen und/oder Spiegeln der Anzeige 6 in der Regel verzichtet werden. Wird auf der Anzeigeeinheit 2 hingegen eine Anzeige 6 in Form eines Textes angezeigt, so ist dieser nach dem Spiegeln mittels des planaren Spiegels 7 nur mit einem entsprechenden Drehen und/oder Spiegeln des Texts auf der Anzeigeeinheit 2 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar bzw. lesbar.
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Die Wetterschutzhaube 1 kann darüber hinaus um eine Längsachse der Anzeigeeinheit 2 rotierbar sein. Dies ermöglicht eine Anpassung der Ausrichtung der Wetterschutzhaube 1 an die Bedingungen der Messstelle, dem Wetter und/oder der Position eines Betrachters. Dabei sind die Wetterschutzhaube 1 und/oder die Anzeigeeinheit 2 dazu ausgestaltet, dass eine Position der Wetterschutzhaube 1 relativ zur Anzeigeeinheit 2 bestimmbar ist. Je nach Position der Wetterschutzhaube 1 kann die Anzeigeeinheit 2 dazu ausgestaltet sein, die Anzeige 6 derart anzupassen, dass die Anzeige 6 mithilfe der mindestens einen spiegelnden Komponente 5 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar ist.
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Zur Bestimmung der Position der Wetterschutzhaube 1 relativ zur Anzeigeeinheit 2 kann die Wetterschutzhaube 1 mit einer ersten Referenzeinheit 9 und die Anzeigeeinheit 2 mit einer zweiten Referenzeinheit 10 oder umgekehrt ausgestattet sein. Die erste Referenzeinheit 9 ist dazu ausgestaltet, ein Signal auszusenden, und die zweite Referenzeinheit 10 ist dazu ausgestaltet, das Signal von der ersten Referenzeinheit 9 zu detektieren. Insbesondere sind die erste Referenzeinheit 9 und die zweite Referenzeinheit 10 dazu ausgestaltet, ein optisches und/oder ein magnetisches Signal auszusenden und zu detektieren. Beispielsweise ist die erste Referenzeinheit 9 eine optische Sendeeinheit, wie eine LED, oder ein Magnet. Die zweite Referenzeinheit 10 kann dementsprechend beispielsweise ein Photodetektor oder ein Magnetsensor, wie u.a. ein Hall-Sensor, sein. Die erste Referenzeinheit 9 und/oder zweite Referenzeinheit 10 können aus einer oder mehreren Komponenten bestehen. In 2 ist die zweite Referenzeinheit 10 in Form eines die Anzeigeeinheit 2 umlaufenden Bandes dargestellt, in welchem beispielsweise eine Reihe von Photodetektoren oder Magnetsensoren angeordnet sind. Je nachdem in welchen Photodetektor das optische Signal optischen Sendeeinheit fällt oder welcher Magnetsensor den Magneten der ersten Referenzeinheit 9 detektiert, lässt sich so die Position der Wetterschutzhaube 1 relativ zur Anzeigeeinheit 2 bestimmen.
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Eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube 1 ist in 3 gezeigt. In diesem Fall besteht die mindestens eine spiegelnde Komponente 5 aus zwei planaren Spiegeln 7. Die zwei planaren Spiegel 7 sind einander zugewandt in einem zweiten Abschnitt 4b der Schutzeinheit 4 angeordnet, so dass die Anzeige 6 mittels der zwei planaren Spiegel 7 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar ist. Die geraden Pfeile deuten wieder den Spiegelungsweg der Anzeige 6 ins Auge des Betrachters an. Durch die zweifache Spiegelung der Anzeige 6 mittels der zwei planaren Spiegel 7 ist ein Spiegeln der Anzeige 6 auf der Anzeigeeinheit 2 nicht nötig, da die Anzeige 6 einem Betrachter in spiegelrichtiger Ausrichtung gezeigt wird. Es kann jedoch nötig sein, die Anzeige 6 zu drehen, je nach Position der Wetterschutzhaube 1 relativ zur Anzeigeeinheit 2. Mögliche Ausgestaltungen wurden bereits in der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube 1 beschrieben und gelten in analoger Weise für die zweite und die weiteren Ausgestaltungen.
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4 zeigt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wetterschutzhaube 1, bei der die mindestens eine spiegelnde Komponente 5 ein 3D-Spiegel 8 ist. Ein 3D-Spiegel 8 im Sinne dieser Ausgestaltung ist ein 3D-Körper mit einer spiegelnden Außenwandung, welcher sich durch Rotation einer 2D-Fläche um eine Achse ergibt. Als 2D-Fläche kann beispielsweise die Fläche unter einem Abschnitt einer Kurve, beispielsweise einer Hyperbel verwendet werden. Der 3D-Spiegel 8 kann insbesondere die Form eines Hyperboloids, eines Doppelkegels oder eines Doppelkegelstumpfs, also einem aus zwei Kegelstümpfen zusammengesetzten Körper, annehmen.
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Ein erster Endbereich 8a des 3D-Spiegels ist dabei in einem Bereich der Anzeigeeinheit 2 und ein zweiter, dem ersten Endbereich 8a gegenüberliegender Endbereich 8b in dem ersten Abschnitt 4a der Schutzeinheit 4 angeordnet. Die Schutzeinheit 4 kann weitere Abschnitte umfassen oder nur den ersten Abschnitt 4a aufweisen, wie in 4 gezeigt. Die Anzeige 6 muss in diesem Fall an die Ausgestaltung des 3D-Spiegels 8 angepasst werden. Insbesondere ist die Anzeigeeinheit 2 dazu ausgestaltet, die Anzeige 6 in Form einer den 3D-Spiegel 8 umwandernden Kreis anzuzeigen, derart, dass die Anzeige 6 mittels des 3D-Spiegels 8 senkrecht zur Anzeigeeinheit 2 erkennbar ist. Durch das Wandern der Anzeige 6 im Kreis um den 3D-Spiegel 8 herum, erscheint die Anzeige 6 einem Betrachter als ein fortlaufender Text. Da, wie anhand der geraden Pfeile in 4 angedeutet, lediglich eine Spiegelung der Anzeige 6 erfolgt, muss auch hier die Anzeige 6 auf der Anzeigeeinheit 2 in spiegelverkehrter Form angezeigt werden.
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In 5 ist eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Wetterschutzhaube 1 gezeigt, bei der ebenfalls ein 3D-Spiegel 8 als mindestens einen spiegelnde Komponente 5, zum Einsatz kommt. Im Falle der vierten Ausgestaltung ist der 3D-Spiegel derart ausgestaltet, dass die Anzeige 6 zweimal am 3D-Spiegel gespiegelt wird, wie anhand der geraden Pfeile in 5 gezeigt. Analog zur dritten Ausgestaltung ist die Anzeige 6 in Form eines Kreises ausgestaltet. Ein zusätzliches Spiegeln der Anzeige 6 auf der Anzeigeeinheit 2 ist in diesem Beispiel nicht nötig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wetterschutzhaube
- 2
- Anzeigeeinheit
- 3
- Feldgerät
- 4
- Schutzeinheit
- 4a
- erster Abschnitt der Schutzeinheit
- 4b
- zweiter Abschnitt der Schutzeinheit
- 5
- spiegelnde Komponente
- 6
- Anzeige
- 7
- planarer Spiegel
- 8
- 3D-Spiegel
- 8a
- erster Endbereich
- 8b
- zweiter Endbereich
- 9
- erste Referenzeinheit
- 10
- zweite Referenzeinheit
- 11
- Behälter
