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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Prozeßsteuerungssystem.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Anschluß- bzw.
Klemmblock in einem Prozeßsteuerungsmeßumformer
bzw. -transmitter.
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Prozeßsteuerungsmeßumformer
weisen normalerweise einen Sensor zum Erfassen einer Prozeßvariablen,
z. B. Druck, Durchfluß oder
andere Prozeßvariable,
auf. Der Sensor liefert ein Sensorausgangssignal, das die Prozeßvariable
anzeigt. Viele solche Meßumformer
weisen normalerweise auch Verarbeitungsschaltungen auf, die das
Sensorausgangssignal empfangen und es auf der Grundlage bestimmter
Fehler und Nichtlinearitäten,
die im Sensorausgangssignal auftreten können, korrigieren und linearisieren.
Das korrigierte Signal wird dann an die Verarbeitungs- und Meßumformerelektronik
im Prozeßsteuerungsmeßumformer
geliefert, der ein Signal, das die erfaßte Prozeßvariable anzeigt, an einen entfernten
Ort, z. B. in einen Kontrollraum oder an einen vor Ort montierten
Controller, übermittelt.
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Solche
Meßumformer
sind häufig
vor Ort montierte Vorrichtungen und erfordern daher, daß während der
Installation viele verschiedene Anschluß- bzw. Klemmverbindungen hergestellt
werden. Solche Anschlußverbindungen
weisen häufig eine
Verbindung mit einer Kommunikations- bzw. Fernmeldeschleife (z.
B. eine Schleife von 4 bis 20 mA) und eine Verbindung mit einer
Stromversorgungseinheit für
eine insgesamt Vierdraht-Verbindung
auf.
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Da
solche Meßumformer
häufig
vor Ort montierte Vorrichtungen sind, sind sie außerdem starken Übergangszustands-
bzw. Überspannungssignalen ausgesetzt,
z. B. solchen, die durch Blitzschläge bewirkt werden. Außerdem werden
sie häufig
in ge fährdeten
Umgebungen angeordnet und müssen
daher bestimmte Eigensicherheitsstandards, Explosionssicherheitskriterien
und Standards, die die Größe und den
Abstand der Anschlußverbinder
bestimmen, erfüllen.
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Deshalb
kann bei Prozeßsteuerungsmeßumformern
die Bereitstellung eines Anschlußblocks, der eine effiziente
Installation von Anschlußverbindungen
ermöglicht,
und der dennoch die Eigensicherheits-, Explosionsschutz- und Größen- und
Abstandsstandards erfüllt,
beachtliche Probleme mit sich bringen.
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Außerdem ist
es in gefährdeten
Umgebungen besonders erwünscht,
Maßnahmen
zu treffen, die die Tendenz haben, Elektrizitätsentladungen, die einen Funken
erzeugen könnten,
zu verhindern. Daher ist es häufig
erwünscht,
daß bestimmte
Typen von Abdeckungen auf Anschlußverbindungen vorhanden sind,
die verwendet werden, um einen Meßumformer mit der Stromversorgungseinheit
zu verbinden. Solche Abdeckungen sind vorgesehen, um einen zufälligen Kontakt
beider Anschlußverbindungen
durch ein Werkzeug oder anderes Gerät, das von einem Installateur
oder Wartungstechniker verwendet wird, was zu einem Funken führen könnte, zu verhindern.
Bekannte Anschlußblöcke wiesen
viele verschiedene Abdeckungen auf.
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Eine
bekannte Abdeckung ist als Klapp- oder Schwenkabdeckung konfiguriert.
Die Abdeckung weist einen nichtleitfähigen Materialstreifen auf,
der sich über
die Stromversorgungsanschlußverbinder erstreckt
und der um sein eines Ende drehbar ist. Daher kann die Abdeckung
aus einer Abdeckposition, in der sie beide Stromversorgungsanschlußverbinder abdeckt,
in eine Zugangsposition, in der beide Stromversorgungsanschlußverbinder
freiliegen, geschwenkt oder geklappt werden.
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Eine
andere bekannte Abdeckung ist so konfiguriert, daß sie relativ
zu den Stromversorgungsanschlußverbindern
gleitet. Die Abdeckung ist so konfiguriert, daß sie aus einer Abdeckposition,
in der beide Stromversorgungsanschlußverbinder abgedeckt waren,
in eine Zugangsposition gleitet, in der beide Stromversorgungsanschlußverbinder
freilagen. Beide Stromversorgungsanschlußverbinderabdeckungen haben
jedoch wesentliche Nachteile. Zunächst decken beide bekannte
Abdeckungen beide Anschlußverbinder
ab oder legen beide frei. Daher besteht die Möglichkeit, daß die beiden
Anschlußverbinder
miteinander kurzgeschlossen werden, wobei ein Funken entsteht. Ferner
erfordern beide bekannte Abdeckungen einen erheblichen zusätzlichen Raum
in der Meßumformereinhausung,
um sich aus den entsprechenden Abdeckpositionen in die Zugangspositionen
zu bewegen. Ein solcher Raum ist oft nicht verfügbar, sondern ist in normalen
Prozeßsteuerungsmeßumformergehäusen gewöhnlich sehr begrenzt.
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Außerdem können normale
Meßumformer abgesicherte
Schaltungen haben. Da die Meßumformer
häufig
vor Ort montierte Meßumformer
sind, befinden sie sich normalerweise in Bereichen, die für Wartungs-
und Installationspersonal sehr schwer zugänglich sind. Die Bereiche,
in denen die Meßumformer
sind, sind möglicherweise
nicht gut beleuchtet und können
auch andere Strukturen bzw. Baulichkeiten aufweisen, die den Zugang
zu den Meßumformern
behindern. Daher können
Sicherungen in bekannten Meßumformern
sehr schwer gewechselt werden. Außerdem kann auch der Umgang
mit den Verbindungen zu dem Meßumformer
wegen der Zugangsbehinderung sehr schwierig sein.
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US-A-5
554 809 beschreibt einen Druckdifferenz- bzw. Druckdetektor als
eine Prozessvorrichtung zum Messen eines Drucks, eines Niveaus oder einer
Druckdifferenz einer Prozessflüssigkeit.
Der Detektor besteht aus einem Druckmessblock mit Sensoren zum Messen
eines Drucks und einer Druckdifferenz, einem Signalverarbeitungsblock
für die
Verarbeitung der vom Druckmessblock ausgegebenen Signale und einem
Anschlußklemmleistenblock
für das
Empfangen einer Spannungsversorgung von außen und zum Übertragen
von Signalen nach außen.
Diese Blöcke
sind entlang der gleichen Achse angeordnet. Außerdem wird eine Anzeige, die einen
Prozesszustand anzeigt, auch entlang der gleichen Achse und in einer
Schutzhülle
angeordnet. Diese Hülle
ist an dem Druckmessblock befestigt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
explosionssichere elektrische Durchführungsanordnung ist in einem
Prozeßvariablenmeßumformer
vorgesehen, der einen Sensor hat, der eine Prozeßvariable erfaßt und ein
Sensorausgangssignal bereitstellt, das die Prozeßvariable anzeigt. Der Meßandler
weist auch eine Verarbeitungsschaltung auf, die mit dem Sensor gekoppelt
ist, um das Sensorausgangssignal zu empfangen und ein Meßumformerausgangssignal
auf der Grundlage des Sensorausgangssignals bereitzustellen. Die
Durchführungsanordnung
weist einen Anschlußblock
auf, der mit der Verarbeitungsschaltung gekoppelt ist, und weist
Stromversorgungsanschlußverbinder
und Kommunikationssignalverbinder auf. Die Kommunikationssignalverbinder
sind im allgemeinen radial um die Stromversorgungsanschlußverbinder
angeordnet.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Prozeßsteuerungsmeßumformers 10.
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2 ist
eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Anschlußblocks.
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2A ist
eine Draufsicht des in 2 gezeigten Anschlußblocks
in einer ersten Anschlußzugangsposition.
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2B ist
eine Draufsicht des in 2 gezeigten Anschlußblocks
in einer zweiten Anschlußzugangsposition.
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2C ist
eine vergrößerte Ansicht
einer erfindungsgemäßen Stromversorgungsanschlußabdeckung.
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3 ist
eine Seitenansicht des in 2 gezeigten
Anschlußblocks.
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4 ist
eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Anschlußblocks.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Prozeßsteuerungsmeßumformers
bzw. Transmitters 10. Obwohl die Erfindung mit jedem geeigneten
Prozeßsteuerungsmeßumformer
implementiert werden könnte,
ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform
der Prozeßsteuerungsmeßumformer 10 ein
Radarfüllstands-
bzw. -niveaumesser, der Radar verwendet, um den Füllstand
eines Fluids oder anderen Mediums in einem Behälter zu erfassen und ein Ausgangssignal
bereitzustellen, das diesen Füllstand
anzeigt. Der Meßumformer 10 weist
ein Meßumformergehäuse 12 auf,
das mehrere Kabelführungen 14 und 16 hat.
Der Meßumformer 10 weist
auch einen Stapel gedruckter Leiterplatten 18, einen Anschluß- bzw. Klemmblock 20,
Abdeckungen 22 und 24, ein Wellenleiterzuführteil 26,
eine Flanschadapteranordnung 28, einen Prozeßmontageflansch 30 und
eine Antenne 32 auf. Eine Trennwand 34 teilt ein
Gehäuse 12 in zwei
Hohlräume,
von denen einer Leiterplatten 18 und der andere einen Anschlußblock 20 enthält.
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Der
Anschlußblock 20 ist
mittels mehrerer Befestigungselemente, z. B. Schrauben, die in entsprechend
vielen Durchgangslöchern
im Anschlußblock 20 angeordnet
und in die Trenn wand 34 im Gehäuse 12 eingeschraubt
sind, im Meßumformergehäuse 12 angeordnet.
Strom- und Kommunikationssignale sind mit dem Meßumformer 10 über die
Anschlußverbindungen
am Anschlußblock 20 mittels Leitern,
die über
die Kabelführungen 14 und 16 eintreten,
gekoppelt. Die Strom- und Kommunikationssignale werden von (und
an) beispielsweise einem (einen) Kontrollraum oder einem (einen)
anderen Meßumformer
geliefert.
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Die
Signale werden vom Anschlußblock 20 an
die gedruckten Leiterplatten 18 über mehrere Anschlußstifte 36 geliefert,
die Kontakt mit entsprechenden Buchsen an der Unterseite des Anschlußblocks 20 herstellen
und die auch durch die Mittelwand 34 reichen, um Kontakt
mit den entsprechenden Buchsen auf der oberen gedruckten Leiterplatte 38 des Stapels 18 herzustellen.
Die Anschlußstifte 36 sind
in der bevorzugten Ausführungsform
mit elektromagnetischen Stör-(EMI-
oder RFI-)Filtern versehen, z. B. Kondensatoren und Spulen, die
auf bekannte Weise in die Verbinder eingebaut sind. Eine solche
Konfiguration kann teilweise die Explosionssicherheitseigenschaften
einer Durchführungsanordnung
zur Zuführung
von Signalen durch die Trennwand 34 verbessern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Anschlußblock 20 hergestellt,
indem zuerst eine Spritzguß-Vergußhülle, die
im wesentlichen als Schale dient, mit einem inneren Hohlraum bereitgestellt
wird, der den Rest der inneren Komponenten des Anschlußblocks 20 aufnimmt.
Die Kontaktstücke, die
jedem der Anschlußblockverbinder
zugeordnet sind, sind in die Vergußhülle eingegossen. Ein Sicherungshalter
bzw. eine Sicherungsfassung 58 (ausführlich mit Bezug auf 4 beschrieben)
wird dann durch ein Loch in der Vergußhülle eingefügt, und eine gedruckte Leiterplatte
wird dann in den Hohlraum in der Vergußhülle montiert und an entsprechenden Stellen
verlötet,
um gewünschte
Verbindungen auszubilden. Die Leiterplatte ist mit elektronischen
Komponenten bestückt,
die zur Bereitstellung eines Überspannungsschutzes
dienen, um vor hohen Signalüberspannungen
zu schützen,
die beispielsweise durch Blitzschlag entstehen. Wenn die Leiterplatte
in der Vergußhülle montiert
ist, wird die Vergußhülle mit einer
Vergußmasse
gefüllt,
die dann aushärtet. Selbstverständlich sind
entspre chende Buchsen in der Vergußmasse vorgesehen, um passende
Verbindung mit den Anschlußstiften 36 zu
ermöglichen,
so daß Signale
vom Anschlußblock 20 durch
die Mittelwand 34 des Meßumformers 10 übertragen
werden können.
Diese Montageschritte werden im wesentlichen nach bekannten Techniken
ausgeführt.
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Die
gedruckten Leiterplatten 18 führen eine notwendige Signalverarbeitung
und Signalerzeugung für
den bestimmten Meßumformer
durch, in dem sie verwendet werden. In der in 1 gezeigten
Ausführungsform
liefern die gedruckten Leiterplatten 18 Signale, die ein
Mikrowellensignal erzeugen, das über ein
koaxiales Mikrowellenzuführteil 26 an
eine Flanschadapteranordnung 28 geliefert wird. Die Flanschadapteranordnung 28 weist
einen Wellenleiter auf, der so gekoppelt ist, daß er das Mikrowellensignal
vom Zuführteil 26 empfängt und
es an einen Prozeßmontageflansch 30 liefert.
Der Prozeßmontageflansch 30 wiederum
liefert ein Mikrowellensignal an eine Antenne 32. Die Antenne 32 emittiert
das Mirkowellensignal in den Behälter,
bei dem der Füllstand zu
messen ist. Die Antenne 32 empfängt auch ein reflektiertes
Signal und gibt dieses Signal über
den Prozeßmontageflansch 30,
die Flanschadapteranordnung 28, das Mirkowellenzuführteil 26 an
eine entsprechende Elektronik auf den Leiterplatten 18 zurück. Auf
der Grundlage des emittierten und des reflektierten Mikrowellensignals
kann der Füllstand
des zu messenden Mediums bestimmt werden.
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Die
gedruckten Leiterplatten 18 bestimmen den Füllstand
des Mediums, der auf der Grundlage von Signalen zu messen ist, und
liefern ein Kommunikationssignal, das diesen Füllstand anzeigt. Das Kommunikationssignal
wird über
die Anschlußstifte 36 an
den Anschlußblock 20 zurückgegeben.
Im Anschlußblock 20 wird
das Kommunikationssignal mit entsprechenden Leitern gekoppelt und über die
Leiter, die aus einer der Kabelführungen 14 oder 16 austreten,
an einen Kontrollraum, einen vor Ort montierten Controller, einen
weiteren Meßumformer
oder ein anderes geeignetes Ziel geliefert.
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2 ist
eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Anschlußblocks 20. Der Anschlußblock 20 weist
mehrere Anschlußverbinder
zum Transportieren von Kommunikationssignalen und mehrere Anschlußverbinder
zum Transportieren von Leistung auf.
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Die
Anschlußverbinder 40 und 42 sind
vorzugsweise mit einer Kommunikationsschleife gekoppelt, z. B. mit
einer Prozeßsteuerungskommunikationsschleife
von 4 bis 20 mA, die verwendet wird, um mit dem Meßumformer 10 zu
kommunizieren, und die vom Meßumformer 10 verwendet
wird, um mit anderen Einheiten, mit denen er verbunden ist, zu kommunizieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform
kommuniziert der Meßumformer 10 mit
anderen Meßumformern
und Controllern nach dem Kommunikationsprotokoll HART®.
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Die
Anschlußverbinder 44, 46 und 48 in
der in 2 gezeigten Ausführungsform liefern Signale von
einem Temperatursensor, z. B. einem Widerstandsthermometer, das
Temperaturzustände
anzeigt, die die vom Meßumformer 10 durchgeführte Messung
beeinflussen können.
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Die
Anschlußverbinder 50 und 52 in
der in 2 gezeigten Ausführungsform sind Schleifenprüfanschlüsse, die
so verbunden sind, daß ein
Prüfsignal
bereitgestellt wird, das die Integrität der Schleife anzeigt, mit
der der Meßumformer 10 verbunden ist.
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Die
Anschlußverbinder 54 und 56 in
der in 2 gezeigten Ausführungsform sind Stromverbinder,
die mit einer Stromversorgungseinheit verbunden sind. Die Stromversorgungseinheit
wird verwendet, um den Rest des Meßumformers 10, einschließlich der
elektronischen Schaltungen auf den gedruckten Leiterplatten 18,
mit Leistung zu versorgen.
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Der
Anschlußblock 20 ist
außerdem
mit mehreren freien Stellen 58 und 60 versehen.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform
sind die freien Stellen 58 und 60 leer gelassen.
Die freien Stellen 58 und 60 können jedoch mit Anschlußverbindern
versehen sein, um bei Bedarf die Verbindung des Meßumformers 10 mit
zusätzlichen
Leitern herzustellen.
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Der
Anschlußblock 20 ist
außerdem
mit einem Sicherungshalter 58 versehen. Der Sicherungshalter 58 ist
im wesentlichen einstückig
mit dem Anschlußblock 20 ausgebildet,
zum Halten einer Sicherung in einer im wesentlichen axialen Beziehung
zu diesem. Der Sicherungshalter 58 ist ausführlicher
mit Bezug auf 4 beschrieben.
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Es
ist nicht ungewöhnlich,
daß Meßumformer,
z. B. der Meßumformer 10,
von einer Stromversorgungseinheit mit einer Nennwechselspannung von
230 V versorgt werden. Daher ist es erwünscht, den Abstand zwischen
den Stromversorgungsverbindern und den Kommunikationssignalverbindern
zu maximieren, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß Stromversorgungssignale
Kommunikationssignale stören.
Entsprechend einem Merkmal der Erfindung sind alle Anschlußverbinder,
die den Kommunikationssignalen zugeordnet sind (z. B. die Verbinder 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 58 und 60)
im wesentlichen in einer radialen Konfiguration um die Anschlußverbinder 54 und 56 der
Stromversorgungseinheit und nahe dem Umfang des Anschlußblocks 20 angeordnet.
Wenn die radiale Konfiguration der Kommunikationssignalanschlußverbinder
relativ zu den Stromversorgungsanschlußverbindern bereitgestellt
wird, erhöht
sich der Abstand zwischen den Stromversorgungsanschlußverbindern
und jedem der Kommunikationssignalverbinder. Dies verringert die
Störwahrscheinlichkeit.
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Die
Stromversorgungsanschlußverbinder 54 und 56 sind
entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer gleitfähigen Abdeckung 62 abgedeckt.
Die gleitfähige
Abdeckung 62 weist einen Schlitz 64 auf, der im
wesentlichen quer über
diese verläuft.
Der Schlitz 64 ist so konfiguriert, daß ein Befestigungselement 66,
z. B. eine Schraube, zum Einfügen
durch diesen hindurch aufgenommen werden kann. Wenn die Schraube 66 angezogen
wird, befestigt sie die Abdeckung 62 am Anschlußblock 20 lösbar. Wenn
die Schraube 66 gelöst
wird, löst
sie die Abdeckung 62 vom Anschlußblock 20 und ermöglicht eine
Bewegung der Abdeckung 62 relativ zum Anschlußblock 20.
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Der
Anschlußblock 20 ist
außerdem
mit einem Führungsflansch 68 versehen,
der in einer bevorzugten Ausführungsform
im wesentlichen über
die gesamte Länge
der Abdeckung 22 verläuft.
Der Führungsflansch 68 stößt an die
Abdeckung 62 an. Wenn die Schraube 66 gelöst und dadurch
eine relative Bewegung der Abdeckung 62 in bezug auf den
Anschlußblock 20 ermöglicht wird,
beschränkt
daher der Führungsflansch 68 die
Bewegung der Abdeckung 62 auf eine im wesentlichen quer
verlaufende Gleit bewegung in der Richtung, die allgemein von den
Pfeilen 70 und 72 angezeigt wird.
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2 zeigt
die Abdeckung 62 in einer Abdeckposition befestigt, in
der beide Stromversorgungsanschlußverbinder 54 und 56 von
der Abdeckung 62 im wesentlichen abgedeckt werden. Da die Abdeckung 62 jedoch
gleitfähig
ist, kann sie zwischen einer von mehreren alternativen Zugangspositionen,
in der die Abdeckung 62 Zugang zu den Stromversorgungsanschlußverbindern 54 und 56 ermöglicht,
verschoben werden.
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2A zeigt
den in 2 gezeigten Anschlußblock 20, bei dem
die Abdeckung 62 in der Richtung, die vom Pfeil 70 angezeigt
ist, in eine erste Zugangsposition verschoben ist. In der in 2A gezeigten
ersten Zugangssposition deckt die Abdeckung 62 immer noch
im wesentlichen den Stromversorgungsanschlußverbinder 56 ab.
Die Abdeckung 62 erlaubt jedoch Zugang zum Stromversorgungsanschlußverbinder 54.
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2B zeigt
den in 2 und 2A gezeigten Anschlußblock 20,
bei dem die Abdeckung 62 in der Richtung, die vom Pfeil 72 angezeigt
ist, in eine zweite Zugangsposition verschoben ist. In der zweiten
Zugangssposition deckt die Abdeckung 62 immer noch im wesentlichen
den gesamten Stromversorgungsanschlußverbinder 54 ab,
erlaubt jedoch Zugang zum Stromversorgungsanschlußverbinder 56.
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2C ist
eine stark vergrößerte Ansicht
der Abdeckung 62. 2C zeigt,
daß die
Abdeckung 62 nicht nur mit einem Schlitz 64, sondern
auch mit einem im allgemeinen kreisförmigen Einschnitt 74 versehen
ist. Der Einschnitt 74 ist so bemessen, daß er im
wesentlichen zum Umfang des Befestigungselements 66 paßt. Wenn
das Befestigungselement 66 angezogen ist, stellt es daher
eine sicherere Verriegelungsverbindung zwischen der Abdeckung 62 und dem
Rest des Anschlußblocks 20 dar.
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Daher
weist die Abdeckung 62 erhebliche Vorteile gegenüber bekannten
Stromversorgungsverbinderabdeckungen auf, die sich entweder drehten
oder gleiteten, um die Stromversorgungsanschlußverbinder freizulegen. Die
Dreh- oder Gleitbewegung solcher bekannter Abdeckungen erforderte zusätzlichen
Platz im Umkreis des Anschlußblocks, um
diese Bewegung auszuführen.
Au ßerdem
deckten solche bekannten Abdeckungen entweder beide Stromversorgungsanschlußverbinder
ab oder legten beide Stromversorgungsanschlußverbinder frei. Im Gegensatz
dazu ist die Abdeckung 62 gemäß einem Merkmal der Erfindung
gleitfähig,
so daß sie
zu irgendeiner gegebenen Zeit entweder beide Stromversorgungsanschlußverbinder
abdeckt oder nur einen der Stromversorgungsanschlußverbinder
freilegt. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, daß die Stromversorgungsanschlußverbinder
zufällig
miteinander kurzgeschlossen werden und dadurch einen Funken oder
eine bestimmte andere unerwünschte Wirkung
erzeugen. Außerdem
vermindert dies den äußeren Raum,
der um die Peripherie des Anschlußblocks 20 herum erforderlich
ist, um die Abdeckung 62 zu betätigen.
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3 ist
eine Seitenansicht des in 2 gezeigten
Anschlußblocks 20. 3 zeigt,
daß die Stromversorgungsanschlußverbinder 54 und 56 im wesentlichen
in einem Hohlraum angeordnet sind, der durch ein Mittelwandteil 76 und
Seitenwandteile 78 und 80 gebildet wird. Auch
wenn die Abdeckung 62 in eine der Zugangspositionen, in
der entweder der Stromversorgungsanschlußverbinder 54 oder
der Stromversorgungsanschlußverbinder 56 freiliegt,
geschoben wird, sind daher die Wände,
die die Stromversorgungsanschlußverbinder 54 und 56 umgeben, hoch
genug, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß irgendetwas
Unerwünschtes
mit den entsprechenden Stromversorgungsanschlußverbindern in Kontakt kommt.
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4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
des Sicherungshalters 58 und eines Abschnitts des Anschlußblocks 20,
die entlang der Schnittlinie 4-4 in 2 geschnitten
ist. Der Sicherungshalter 58 ist vorzugsweise ein handelsüblich erhältlicher
Sicherungshalter und weist einen weiblichen bzw. Buchsenkontaktabschnitt 82 und
einen männlichen
bzw. Stiftkontaktabschnitt 84 auf. Der weibliche Abschnitt 82 erstreckt
sich, wie dargestellt, durch die Vergußhülle 104 hindurch.
Der männliche
Abschnitt 84 hat in seinem Inneren eine Feder 86 und
ein leitfähiges Kontaktelement 88.
Der weibliche Abschnitt 82 weist in seinem Inneren einen
leitfähigen
Kontaktabschnitt 90 auf. Eine Sicherung 92 ist
im Sicherungshalter 58 angeordnet dargestellt. Der Sicherungshalter 58 ist
in der bevorzugten Ausführungsform
ein geeigneter Sicherungshalter, der mehrere leitfähige Anschlußstifte 94 und 96 aufweist,
die Ausgangssignale von der abgesicherten Schaltung bereitstellen.
In der in 4 gezeigten Ausführungsform
treten die Anschlußstifte 94 und 96 mit
Durchgangslöchern
in der gedruckten Leiterplatte 98 in Eingriff. Die Signale,
die von den Anschlußstiften 94 und 96 an
die Leiterplatte 98 geliefert werden, werden zu entsprechenden
Schaltungen und schließlich
zu den in 1 gezeigten Anschlußstiften 36 geleitet.
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Außerdem wird
in der in 4 gezeigten Ausführungsform
ein Gießdamm 100 verwendet.
Der Gießdamm 100 ist
vorzugsweise aus Delrin-Kunststoffmaterial ausgebildet und zu einem
im allgemeinen zylindrischen Teil geformt, das um den äußeren Umfang
des weiblichen Abschnitts 82 des Sicherungshalters 58 angeordnet
ist. Der Gießdamm 100 dient
dazu, den Sicherungshalter 58 im wesentlichen von der Vergußmasse 102 zu
trennen, die in die Spritzguß-Vergußhülle 104 gespritzt
wird.
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Die
Spritzguß-Vergußhülle 104 ist
vorzugsweise aus irgendeinem geeigneten Hochtemperaturkunststoff
ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spritzguß-Vergußhülle 104 aus
einem im Handel als Valox 420 bezeichneten Material ausgebildet,
das von General Electric hergestellt wird.
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Die
Erfindung stellt somit einen Anschlußblock in einem Prozeßsteuerungsmeßumformer
bereit, der viele verschiedene Vorteile hat. Zunächst sind die Kommunikationssignale
radial in bezug auf die Stromversorgungssignale angeordnet. Dies
ermöglicht
eine größere Trennung
zwischen den Kommunikationssignalanschlußverbindern und den Stromversorgungsanschlußverbindern,
als dies in bekannten Anschlußblöcken erreicht
worden ist. Dies kann die Tendenz des Rauschens in der Stromversorgungseinheit
verringern, die Kommunikationssignale zu stören. Außerdem ist die im allgemeinen
radiale Anordnung der Anschlüsse
leichter zu warten, da sich die Verbindungen leichter voneinander
unterscheiden lassen als in bekannten Anschlußblöcken, die einfach eine oder
mehrere Reihen von Verbindern hatten.
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Außerdem stellt
die Erfindung einen einstückigen
Sicherungshalter bereit, der im wesentlichen mit dem Rest des Anschlußblocks
einstückig
ist. Die Stromversorgungsschaltung kann also abgesichert sein, ohne übermäßigen oder
zusätzlichen
Raum im Meßumformergehäuse zu benötigen. Da
die Sicherung axial in den Anschlußblock eingefügt ist,
ist außerdem
die Wahrscheinlichkeit, daß die
Sicherung zufällig
unterbrochen oder beschädigt
wird oder daß ein
Einfügen
oder Herausnehmen einer Sicherung einen Funken erzeugt, erheblich
geringer. Da die Sicherung im allgemeinen mittig angeordnet und
wahrscheinlich das Teil des Anschlußblocks oder Meßumformers
mit dem häufigsten
Zugriff ist, ist die Wartung einfacher.
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Die
Erfindung stellt ferner eine gleitfähige Abdeckung über den
Stromversorgungsanschlußverbindern
bereit. Die gleitfähige
Abdeckung ist so konfiguriert, daß sie zu irgendeiner gegebenen
Zeit nicht alle Stromversorgungsanschlußverbinder und vorzugsweise
nur einen der Stromversorgungsanschlußverbinder freilegt. Dies spart
erheblichen Raum im Meßumformergehäuse und
verringert auch die Wahrscheinlichkeit, daß die Stromversorgungsanschlußverbinder
miteinander kurzgeschlossen werden.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden
ist, wird der Fachmann anerkennen, daß Änderungen in Form und Detail
möglich
sind, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.