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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse, insbesondere ein Feldgerätegehäuse und ein Feldgerät der Automatisierungstechnik.
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In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Bestimmung, Optimierung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur 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 im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also auch Remote I/Os bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrie¬ben.
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Derartige Feldgeräte weisen immer ein Feldgerätegehäuse auf, welches aus einem Gehäusekörper und einem Gehäusedeckel besteht. Üblicherweise ist der Gehäusekörper aus einem Metall, insb. einem Blechhergestellt. Denkbar sind aber natürlich auch andere Materialien, aus denen der Gehäusekörper hergestellt sein kann, z.B. Kunststoff. Zum Anbringen des Gehäusedeckels wird zumindest bei Gehäusekörpers aus Metall eine Art „Marmeladenglas- " oder „Bajonettverschluss“, bei dem eine Steck-Drehbewegung des Gehäusedeckels relativ zu dem Gehäusekörper durchgeführt wird, vorgesehen, da sich ein metrisches Gewinde aus fertigungstechnischen Gründen nicht direkt im Blech umsetzen lässt. Um ein sicheres Verschließen des Gehäusedeckels zu gewährleisten ist ferner eine umlaufende Dichtung in einem überlappenden Bereich, wo der Gehäusedeckel auf dem Gehäusekörper sitzt, vorgesehen. Hierbei ist der Gehäusedeckel üblicherweise so ausgeführt, dass ein Geometrie- bzw. Konturelement des Deckels beim Verschließen die umlaufende Dichtung zwischen dem Gehäusekörper und dem Gehäusedeckel verpresst. Axial dichtend ausgeführte Dichtungen (Axialdichtsitz) weisen dabei den Nachteil auf, dass die Dichtung beim Verschließen des Gehäusedeckels mit zunehmendem Drehwinkel steigende Drehmomente benötigt. Dabei wird die Dichtwirkung erst ab einem schwer zu definierenden Drehwinkel erreicht.
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Aus diesem Grund wird die umlaufende Dichtung häufig als Radialdichtsitz ausgeführt. Diese Dichtungsauslegung bewirkt allerdings keine axiale Abhebung des Deckels beim Öffnen, so dass bei Radialdichtsitzen der Gehäusedeckel über eine gewisse Strecke mit höherem Drehmoment gedreht werden muss und zusätzlich der Gehäusedeckel gegen die Rückstellkraft der umlaufenden Dichtung abgezogen werden muss. Dies kann dazu führen, dass der Gehäusedeckel verkippt und sich somit verkanten kann, so dass es zu einem erschwerten Öffnen des Gehäuses kommt.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse, insbesondere ein Feldgerätegehäuse vorzuschlagen, welches ein einfaches Öffnen und Schließen des Gehäusedeckels ermöglicht, ohne dass es zu einer Verkantung und/oder einer Beschädigung kommt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Gehäuse, insbesondere das Feldgerätegehäuse gemäß Patentanspruch 1 und das Feldgerät der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 10.
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Das erfindungsgemäße Gehäuse, insbesondere Feldgerätegehäuse, umfasst einen Gehäusekörper und einen Gehäusedeckel, wobei der Gehäusekörper eine becherähnliche Form mit einer Öffnung aufweist und einen durch die Öffnung zugänglichen Innenraum ausbildet, wobei der Gehäusekörper vorzugsweise aus einem Metall, besonders bevorzugt aus einem Stahl, ganz besonders bevorzugt einem Edelstahl ausgebildet ist, und wobei der Gehäusekörper einen im Wesentlichen an die Öffnung anschließenden bzw. die Öffnung definierenden zylindrischen Bereich aufweist, auf den der Gehäusedeckel zum Verschließen des Gehäusekörpers anbringbar ist,
wobei der Gehäusedeckel eine becherähnliche Form mit einem Deckelboden und einer Deckelöffnung aufweist, wobei der Gehäusedeckel aus einem Metall, vorzugsweise einem Stahl, besonders bevorzugt einem Edelstahl ausgebildet ist, und wobei der Gehäusekörper und der Gehäusedeckel derartig aufeinander abgestimmt und ausgebildet sind, dass der Gehäusedeckel mit der Deckelöffnung über den zylindrischen Bereich steckbar ist bzw. gesteckt werden kann,
wobei der Gehäusedeckel und/oder der zylindrische Bereich des Gehäusekörpers Befestigungsmittel aufweisen, die derartig ausgeführt sind, dass der Gehäusedeckel mittels einer Drehbewegung in eine Verschlussposition an dem Gehäusekörper bringbar ist und durch das Befestigungsmittel in der Verschlussposition arretiert werden kann und ferner durch eine Gegendrehbewegung wieder aus der Verschlussposition gelöst werden kann,
wobei der Gehäusedeckel und/oder der zylindrische Bereich des Gehäusekörpers eine Abhebeeinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, zumindest beim Öffnen des Gehäusedeckels durch die Gegendrehbewegung den Gehäusedeckel axial zu führen, so dass zumindest eine teilweise geführte axiale Bewegung während der Gegendrehbewegung beim Öffnen des Gehäusedeckels aus der Verschlussposition erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird ein Gehäuse vorgeschlagen, welches eine Abhebeeinrichtung aufweist, die eine geführte axiale Bewegung des Deckels, insbesondere beim Öffnen des Gehäuses erzeugt. Durch die geführte Bewegung wird ein Verkanten des Gehäusedeckels beim Öffnen verhindert.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass das Befestigungsmittel in dem zylindrischen Bereich des Gehäusekörpers an einer Außenfläche mehrere, vorzugsweise äquidistant zueinander angeordnete, radial auskragende Bajonettvorsprünge aufweist, durch die der Gehäusedeckel mittels der Drehbewegung in eine Verschlussposition arretiert werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass das Befestigungsmittel an dem Gehäusedeckel an einer Innenseite, die, wenn der Gehäusedeckel mit der Deckelöffnung über den zylindrischen Bereich gesteckt ist, zu der Außenfläche des zylindrischen Bereichs gerichtet ist, mehrere, vorzugweise äquidistant zueinander angeordnete, radiale Einbuchtungen aufweist, wobei die Einbuchtungen derartig auf die auskragenden Bajonettvorsprünge abgestimmt sind, dass die Einbuchtung zumindest bei der Drehbewegung an den Bajonettvorsprüngen geführt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass die Abhebeeinrichtung aus zumindest zwei Teilen besteht, wobei ein erster Teil in dem Gehäuseköper und ein zweiter Teil in dem Gehäusedeckel ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass einer der beiden Teile, vorzugsweise der erste Teil der Abhebeeinrichtung an der Außenfläche des zylindrischen Bereichs des Gehäusekörpers zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei radial auskragende Abhebekonturen aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass die Abhebekontur eine im Wesentlichen runde oder ovale Abhebekontur aufweist.
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Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass die Abhebekontur eine im Wesentlichen dreieckförmige Kontur aufweist, die derartig ausgebildet ist, dass eine in Öffnungsrichtung des Gehäusekörpers gerichtete Flanke in Gegendrehbewegung als ansteigende Flanke ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass der andere Teil der beiden Teile, vorzugsweise zumindest der zweite Teil der Abhebeeinrichtung Teile des Befestigungsmittels, vorzugsweise des an dem Gehäusedeckel ausgeführten zweiten Teils des Befestigungsmittels, besonders bevorzugt die radialen Einbuchtungen des zweiten Teils des Befestigungsmittels umfasst.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses, insbesondere des Feldgerätegehäuses kann vorsehen, dass in dem zylindrischen Bereich eine umlaufende Dichtung, insb. eine umlaufende Dichtung in Form eines O-Rings vorgesehen ist, wobei der zylindrische Bereich des Gehäusekörpers, der Gehäusedeckel und/oder die umlaufende Dichtung derartig aufeinander abgestimmt und ausgebildet sind, dass zumindest in der Verschlussposition die umlaufende Dichtung durch den Gehäusedeckel und den zylindrischen Bereich, insb. radial verpresst ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Feldgerät der Automatisierungstechnik mit einem Gehäuse, insbesondere einem Feldgerätegehäuse gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik,
- 2: eine perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers, an den der Gehäusedeckel mit Hilfe des Befestigungsmittel lösbar befestigt ist,
- 3: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abhebeeinrichtung, und
- 4: eine Schnittansicht durch den zylindrischen Bereich, in dem der Gehäusedeckel auf dem Gehäusekörper angebracht ist.
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1 skizziert einen üblichen Aufbau eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik 1. Das Feldgerät 1 weist ein Gehäuse mit einem Gehäusekörper 1.4 und einem Gehäusedeckel 1.2 auf. Der Gehäusekörper 1.4 ist aus einem Metallblech, vorzugsweise einem Stahlblech, besonders bevorzugt einem Edelstahlblech, wie bspw. 316L, hergestellt. Der Gehäusekörper 1.4 weist eine im Wesentlichen becherähnliche Form mit einem Gehäuseboden und einer Gehäuseöffnung 1.6 auf, durch die ein Innenraum 1.3 zugänglich ist. Die im Querschnitt im Wesentlichen runde Gehäuseöffnung 1.6, wird durch einen im Wesentlichen zylindrischen Bereich 1.5 des Gehäusekörpers 1.4 definiert bzw. ausgebildet.
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Der Gehäusedeckel 1.2 ist ebenfalls aus einem Metallblech, vorzugsweise einem Stahlblech, besonders bevorzugt einem Edelstahlblech, wie bspw. 316L, hergestellt. Ferner weist der Gehäusedeckel 1.2 ebenfalls eine becherähnliche Form mit einem Deckelboden und einer Deckelöffnung auf. Der Gehäusedeckel 1.2 und der Gehäusekörper 1.4 sind derartig aufeinander abgestimmt und ausgebildet, dass der Gehäusedeckel 1.2 mit seiner Gehäuseöffnung quasi kopfüber auf den zylindrischen Bereich 1.5 des Gehäusekörpers 1.4 aufsteckbar ist und sich mit einem noch näher zu beschreibenden Befestigungsmittel 1.53, 1.54 lösbar an dem Gehäusekörper 1.4 befestigen lässt. Der Deckelboden des Gehäusedeckels 1.2 kann eine Aussparung für ein Sichtfenster aufweisen, in die ein Sichtfenstereinsatz aus einem transparenten Material, insb. einen Kunststoff, einbringbar ist. Der Sichtfenstereinsatz kann hierfür eine in die Aussparung hineinragende, stufenförmige Erhöhung aufweisen. Alternativ kann auch ein Sichtfenster in den Deckelboden des Gehäusedeckels integriert sein.
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Ergänzend umfasst das Feldgerät 1 ferner ein an oder in dem Gehäuse 1.1 angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement 5 zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße sowie eine in dem Innenraum 1.3 eingebrachte elektronische Feldgeräteelektronik 4, die unter anderem dazu ausgebildet ist, das Sensor- und/oder Aktorelement 5 zu betreiben.
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Um eine Bedienung/Parametrierung des Feldgerätes 1 zu ermöglichen und/oder Information, z.B. betreffend der zu erfassenden oder zu stellenden Prozessgröße, anzuzeigen, kann das Feldgerät 1 eine Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 aufweisen. Das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 kann, wie in 1 skizziert, hinter dem Sichtfenster in dem Innenraum des Gehäusekörpers angeordnet sein.
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Alternativ kann das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 auch auf einer Außenseite der Gehäusewand befestigt sein. In dem Fall, dass das Feldgerät 1 ein Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 aufweist, kann die Feldgeräteelektronik 4 auch dazu eingerichtet sein, das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 entsprechend anzusteuern bzw. zu betreiben.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers 1.4, an den der Gehäusedeckel 1.2 mit Hilfe des Befestigungsmittel 1.53, 1.54 lösbar befestigt ist. Das Befestigungsmittel 1.53, 1.54 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Teile. Ein erstes Teil des Befestigungsmittel umfasst radial auskragende Bajonettvorsprünge 1.53, die an einer Außenfläche 1.51 des Gehäusekörpers 1.4 im zylindrischen Bereich 1.5 ausgebildet sind. Ein zweiter Teil des Befestigungsmittel 1.82 umfasst radial in Richtung einer Drehachse 9 ausgebildete Einbuchtungen 1.54 am Gehäusedeckel 1.2. Die Einbuchtungen 1.54 und die Bajonettvorsprünge 1.53 sind derartig aufeinander abgestimmt und ausgebildet, dass die Einbuchtungen 1.54 an einer von der Gehäuseöffnung 1.6 weg gerichteten Flanke 1.531 der auskragende Bajonettvorsprünge 1.53 bei einer Drehbewegung 7 um die Drehachse 9, durch die der Gehäusedeckel in eine Verschlussposition an dem Gehäusekörper gebracht wird, entlanglaufen und entsprechend geführt werden.
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Die radial in Richtung der Drehachse 9 ausgebildeten Einbuchtungen 1.54 am Gehäusedeckel weisen vorzugsweise eine ovale oder rechteckförmige Kontur mit abgerundeten Ecken auf. Sowohl die radial auskragenden Bajonettvorsprüngen 1.53 als auch die Einbuchtungen 1.54 können bspw. durch Prägen des Bleches des Gehäusekörpers 1.4 bzw. Gehäusedeckels 1.2 erzeugt werden.
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Durch das Befestigungsmittel 1.53, 1.54 kann der Gehäusedeckel 1.2 mittels der Drehbewegung arretiert werden. In dem Ausführungsbeispiel sind drei auskragende Bajonettvorsprünge über den Umfang der zylindrischen Öffnung des Gehäusekörpers verteilt angeordnet. Denkbar ist aber auch, dass nur zwei oder mehr als drei auskragende Bajonettvorsprünge vorhanden sind. Es versteht sich von selbst, dass sich eine entsprechende Anzahl von radial ausgebildeten Einbuchtungen 1.54 an dem Gehäusedeckel 1.2 befinden. Vorzugsweise sind die auskragenden Bajonettvorsprünge 1.53 äquidistant zueinander an der Außenfläche 1.51 des zylindrischen Bereichs 1.5 über den Umfang verteilt angeordnet. Die auskragenden Bajonettvorsprünge sind jeweils derartig ausgeführt, dass die von der Öffnung des Gehäusekörpers abgewandte auskragende Flanke 1.531 des Bajonettvorsprungs 1.53 in Drehbewegung 7 abfallend ausgebildet ist. Die Einbuchtungen 1.54 sind vorzugsweise ebenfalls äquidistant zueinander an einer Innenfläche 1.21 des Gehäusedeckels verteilt angeordnet. Ferner kann eine zu der Gehäuseöffnung gerichtet Flanke der Einbuchtung ebenfalls in Drehbewegung abfallend ausgebildet sein, so dass die beiden Flanken beim Öffnen bzw. Schließen des Gehäusedeckels aneinander entlanglaufen.
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Erfindungsgemäß weist das Gehäuse 1.1 darüber hinaus eine Abhebeeinrichtung 1.8 auf. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Abhebeeinrichtung 1.8. Durch die Abhebeeinrichtung 1.8 wird der Gehäusedeckel 1.2 zumindest bei der Gegendrehbewegung 8 zum Öffnen des Gehäuses axial geführt, so dass ein Verkippen des Gehäusedeckels 1.2 und damit einhergehend ein Verkanten vermieden wird. Die Abhebeeinrichtung 1.8 ist vorliegend aus zumindest zwei Teilen ausgebildet.
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Ein erster Teil der Abhebeeinrichtung 1.81 ist in dem Gehäuseköper 1.4 in dem zylindrischen Bereich 1.5 ausgeführt. Der erste Teil der Abhebeeinrichtung 1.81 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere radial auskragende Abhebekonturen 1.81. Vorzugsweise sind die radial auskragenden Abhebekonturen 1.81 äquidistant zueinander an der Außenfläche 1.51 des zylindrischen Bereichs 1.5 über den Umfang verteilt angeordnet. Die Abhebekonturen 1.81 können bspw. durch Prägen des Bleches des Gehäusekörpers 1.4 erzeugt werden. Hinsichtlich einer äußeren Kontur können die radial auskragenden Abhebekonturen 1.81 beispielsweise eine im Wesentlichen runde oder ovale Form aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch, wie in 3 dargestellt, eine im Wesentlichen dreieckförmige Abhebekontur 1.81 erwiesen. Die Abhebekontur 1.8 ist hierbei vorzugsweise derartig ausgebildet, dass eine in Öffnungsrichtung des Gehäusekörpers gerichtete Flanke 1.811 in Gegendrehbewegung 8 als ansteigende Flanke ausgebildet ist.
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Ein zweiter Teil der Abhebeeinrichtung 1.82 ist in dem Gehäusedeckel 1.2 ausgeführt. Der zweite Teil der Abhebeeinrichtung 1.82 umfasst mehrere radial in dem Gehäusedeckel in Richtung der Drehachse 9 ausgebildete Einbuchtungen 1.82. Dies sind vorzugsweise ebenfalls äquidistant zueinander an einer Innenfläche des Gehäusedeckels verteilt angeordnet. Die Einbuchtungen können ebenfalls durch Prägen erzeugt werden. Insbesondere dient als zweiter Teil der Abhebeeinrichtung 1.82 ein ebenfalls zur Befestigung des Gehäusedeckels 1.2 auf dem Gehäuseköper 1.4 dienender Teil des Befestigungsmittels. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die radial in dem Gehäusedeckel in Richtung der Drehachse 9 ausgebildeten Einbuchtungen 1.54 als zweiter Teil der Abhebeeinrichtung 1.82. In diesem Fall dient auch die zu der Gehäuseöffnung gerichtet Flanke 1.541 der Einbuchtung , die in Drehbewegung abfallend ausgebildet sein kann, als entsprechende Gegenflanke, so dass die beiden Flanken beim Öffnen bzw. Schließen des Gehäusedeckels aneinander entlanglaufen. Denkbar ist aber auch, dass der zweite Teil der Abhebeeinrichtung 1.82 als separate Kontur in dem Gehäusedeckel ausgeführt ist.
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Um ein sicheres Verschließen des Gehäusedeckels 1.2 zu gewährleisten, kann, wie in der Schnittansicht in 3 dargestellt, ferner eine umlaufende Dichtung in dem zylindrischen Bereich 1.5, wo der Gehäusedeckel 1.2 auf dem Gehäusekörper 1.4 sitzt, vorgesehen sein. Um die umlaufende Dichtung 3 zu halten, kann der Gehäusedeckel 1.2 in dem zylindrischen Bereich 1.5 eine umlaufende Nut aufweisen, in die die umlaufende Dichtung 3 einlegbar bzw. eingelegt ist. Der Gehäusedeckel 1.2 und der Gehäusekörper 1.4 im zylindrischen Bereich 1.5 sind derartig aufeinander abgestimmt und ausgebildet, dass der Gehäusedeckel beim Verschließen die umlaufende Dichtung 3 zwischen dem Gehäusekörper 1.4 und dem Gehäusedeckel 1.2, insb. radial verpresst (Radialdichtsitz). Ferner kann der Gehäusedeckel 1.2 derartig ausgebildet sein, dass ein Durchmesser des Gehäusedeckels 1.2 von der Deckelöffnung zu dem Deckelboden hin, zumindest in einem Teilbereich abnimmt, so dass ein einfacheres Aufstecken des Gehäusedeckels 1.2 auf den Gehäusekörper 1.4 sowie ein anschließendes Arretieren durch das zuvor beschriebene Befestigungsmittel 1.53,1.54 möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Feldgerät
- 1.1
- Feldgerätegehäuse
- 1.2
- Deckel des Feldgerätegehäuses
- 1.21
- Innenseite des Deckels
- 1.3
- Innnenraum des Feldgerätegehäuses
- 1.4
- Gehäusekörper
- 1.5
- Zylindrischer Bereich
- 1.51
- Außenfläche bzw. Außenkontur des zylindrischen Bereichs
- 1.53
- Auskragender Bajonettvorsprung am Gehäusekörper
- 1.531
- Flanke des auskragenden Bajonettvorsprungs
- 1.54
- Einbuchtungen am Gehäusedeckel
- 1.541
- Flanke der Einbuchtung
- 1.6
- Öffnung des Feldgerätegehäuses
- 1.8
- Abhebeeinrichtung
- 1.81
- Erster Teil der Abhebeeinrichtung bzw. Abhebekontur
- 1.811
- Flanke des ersten Teils der Abhebeeinrichtung
- 1.82.
- Zweiter Teil der Abhebeeinrichtung
- 2
- Bedien- und/oder Anzeigenelement
- 3
- Umlaufende Dichtung
- 4
- Elektronik bzw. elektronische Schaltung
- 5
- Sensor- und/oder Aktorelement
- 6
- Anschlusselement
- 7
- Drehbewegung zum Schließen des Gehäusedeckels
- 8
- Gegendrehbewegung zum Öffnen des Gehäusedeckels
- 9
- Drehachse
