DE20314618U1 - Strom- und Signaldurchführung zwischen Kammern des Gehäuses eines Feldgerätes - Google Patents
Strom- und Signaldurchführung zwischen Kammern des Gehäuses eines FeldgerätesInfo
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Description
EH0647-DE-GM 19.09.2003
Strom- und Signaldurchführung zwischen Kammern des Gehäuses eines Feldgerätes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer chemischen oder physikalischen Prozessgröße eines Mediums, mit mindestens einem Gehäuse, das mindestens über zwei Kammern verfügt, wobei sich mindestens ein Durchführungsraum zwischen den Kammern befindet, der mindestens teilweise ein Bestandteil des Gehäuses ist, und wobei der Durchführungsraum mit einer Vergussmasse &iacgr;&ogr; vergossen ist. Bei dem Feldgerät kann es sich beispielsweise um einen Füllstandssensor handeln, der nach dem Laufzeitprinzip arbeitet. Bei dem Medium kann es sich um eine Flüssigkeit oder um Schüttgut oder jedes andere beliebige zu messende Medium handeln.
Feldgeräte zur Bestimmung und/oder Überwachung einer chemischen oder physikalischen Prozessgröße-z.B. pH-Wert, Füllstand, Viskosität, Durchfluss - bestehen meist aus einer eigentlichen Sonde und einem Elektronikgehäuse, in welchem die gemessenen Signale empfangen und verarbeitet werden und über welches vor allem auch die Stromversorgung des Sensors funktioniert.
Solche Gehäuse weisen meist mindestens zwei Kammern auf. Eine Kammer ist mit dem Sensor und somit mit dem Prozess verbunden. Die andere Kammer dient der Stromzuführung, der Signalableitung oder weist beispielsweise ein Display zur Darstellung der gemessenen Werte auf. Über diese Kammern ergibt sich somit eine Trennung zwischen Prozessraum und Umwelt. Dabei muss ggf. gewährleistet werden, dass beispielsweise keine entzündlichen oder explosionsgefährlichen Gase aus dem Prozessraum in die Umwelt gelangen. Die Kammern bzw. die Trennung muss dafür auch ggf. sog. EEx-d-Anforderungen genügen. Je nach Art und Bereich der Anwendung gibt es unterschiedliche Anforderungen, die somit zu unterschiedlichen Ausgestaltungen der Kammern und der Trennung zwischen beiden führen. Die Trennung muss jedoch auch so ausgestaltet sein, dass die Übertragung von elektrischem Strom und/oder von elektrischen Signalen zwischen den
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Kammern möglich ist. Bekannt sind Durchführen, die in sich abgeschlossene Einheiten bilden, und die bei Bedarf in die dafür vorgesehene Öffnung in der Kammerwand angebracht werden. Diese Durchführungen sind teuer und benötigen viel Platz, da sie z.B. mittels eines Gewindes im Gehäuse befestigt werden müssen. Diese Verbindung ist auch meistens der Schwachpunkt der Konstruktion, z.B. in Bezug auf Undichtigkeit und Montageaufwand.
Das Patent DE 695 24 770 T2 beschreibt beispielsweise eine Trennwand, die dichtend vergossen wird, um dem Problem der Feuchtigkeit zu begegnen, &iacgr;&ogr; Eine solche Durchführung ist jedoch nur dann für eine gasdruckdichte Ausführung geeignet, wenn das gesamte Gehäuse gasdruckdicht ist. In der genannten Patentschrift werden RFI-Filter mittels einer Anbringungsplatte durch die Trennwand hindurchgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strom- und/oder Signaldurchführung zwischen Kammern des Gehäuses eines Feldgerätes zu geben, die kostengünstig und möglichst einfach zu montieren ist. Ein Augenmerk liegt dabei auf einer gasdichten Durchführung, die eine explosionsdruckfeste Ausgestaltung des Gehäuses ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch den Durchführungsraum eine Stiftleiste mit mindestens einem elektrischen Leiter zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischen Signalen hindurchgeht, und dass mindestens eine Schraube vorgesehen ist, die die Stiftleiste mit dem Gehäuse verbindet. Die Idee ist also, einen Stromdurchgang zwischen den beiden Kammern zu nutzen, durch den eine Stiftleiste mit elektrischen Leitern durchgeführt ist. Diese elektrischen Leiter ermöglichen die Übertragung von elektrischem Strom und/oder von elektrischen Signalen. Weiterhin ist mindestens eine Schraube vorgesehen, die die Stiftleiste mit dem Gehäuse verbindet. Es wird also ein Formschluss erzeugt, der die Stiftleiste absichert. Mit der Wahl der Vergussmasse kann
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dann der Durchgang so präpariert werden, dass er die an das Gehäuse gestellten Ansprüche erfüllt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor dass die Schraube von der Vergussmasse umgeben ist. Dies erhöht die Sicherheit der Verbindung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich um eine gasdichte Vergussmasse handelt. Ein solcher Verguss ist in dem Fall erforderlich, dass mindestens eine Kammer explosionsdruckfest ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Stiftleiste mindestens eine Verschlussplatte aufweist, und dass in der Verschlussplatte mindestens ein Befüllloch zur Befüllung des Durchführungsraumes vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Stiftleiste mit den Verschlussplatten in den Durchführungsraum hineinzustecken und dann die Vergussmasse einzufüllen. Sind zwei Befülllöcher vorhanden, so kann durch ein Loch die Vergussmasse eingefüllt werden und durch das andere Loch die Luft entweichen, um einen Lufteinschlussfreien Verguss zu erhalten. Die Verschlussplatte verhindert beim Befüllen also das Herauslaufen der Vergussmasse und gibt dem Verguss weiterhin die nötige Form. Die Verschlussplatte kann jedoch auch ein Bauteil sein, das nur für das Befüllen des Durchführungsraums verwendet wird und das nach dem Erhärten des Vergusses wieder entfernt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei dem elektrischen Leiter um einen starren Stift handelt. Die elektrischen Leiter können beweglich und elastische Leiter sein. In dieser Ausgestaltung sind jedoch starre Stifte vorgesehen. Dies führt zu einer sehr robusten Ausgestaltung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der elektrische Leiter mindestens auf einer Seite, auf der er aus der Stiftleiste herausragt, abgewinkelt ist. Dies ist bei einer Druckbelastung sehr sinnvoll und verhindert das Durchstoßen der elektrischen Leiter durch die Vergussmasse.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der elektrische Leiter unter einem Winkel von im Wesentlichen 90° abgewinkelt ist. Dies macht auch die Montage und die Konstruktion der übrigen Bauteile einfacher.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste und die zweite Kammer in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zueinander angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die erste und die zweite Kammer in einem Winkel von im Wesentlichen 45° zur Horizontalen angeordnet sind. Diese &iacgr;&ogr; Ausgestaltung in Verbindung mit der vorhergehenden erlauben es beispielsweise, ein Display, das Teil einer Kammer ist, von oben und von der Seite zu betrachten. Somit ist das Feldgerät leichter zu bedienen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1: ein Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse; und
Fig. 2: einen Teil einer räumlichen Darstellung des Gehäuses.
Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1 eines Sensors (nicht dargestellt). Bei dem Sensor kann es sich um eine Antenne für den Ultraschall- oder Radarbetrieb, um eine Schwinggabel, um eine kapazitive oder konduktive Messsonde für eine Füllstandsbestimmung oder um eine Temperatursonde handeln. Das Gehäuse 1 ist unabhängig vom Messprinzip. Zu sehen sind die beiden zylindrischen Kammern 10 und 11, deren Achsen in einem Winkel von im Wesentlichen zueinander und in einem Winkel von im Wesentlichen 45° zur Horizontalen angeordnet sind. Zwischen diesen Kammern 10, 11 befindet sich in einer Trennwand der Durchgangsraum 21, der teilweise vom Gehäuse 1 selbst gebildet wird. Bei der Stiftleiste 25 handelt es sich beispielsweise um ein Spritzgussteil, in welchem die elektrischen Leiter 25.1 - im Beispiel handelt es sich um Stifte - zur Übertragung von Strom und/oder elektrischen Signalen
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eingelegt sind. Die Stiftleiste 25 weist weiterhin zwei Verschlussplatten 22 auf, die den Durchgangsraum 21 verschließen. Es wäre jedoch auch eine Ausgestaltung möglich, in welcher die Verschlussplatten 22 unabhängig von der Stiftleiste 25 wären und die nach dem Einfüllen einer Vergussmasse wieder zu entfernen sind. Zu erkennen ist auch, dass hier die elektrischen Leiter 25.1 auf der Seite der Kammer 10 in einem Winkel von im Wesentlichen 90° abgewinkelt sind. Die Anzahl der elektrischen Leiter 25.1 hängt von den Bedürfnissen des Sensors, der Elektronik und der sonstigen Ausgestaltung ab. Die Schraube 26 verbindet in diesem Fall beide Verschlussplatten 22 mit
&iacgr;&ogr; dem Gehäuse 1, sorgt also für einen Formschluss. Da die Verschlussplatten 22 zur Stiftleiste 25 selbst gehören, ist somit die Stiftleiste 25 formschlüssig mit dem Gehäuse 1 verbunden und kann durch einen Druck in einer der Kammern 10, 11 nicht herausgedrückt werden. Der Durchführungsraum 21 ist beispielsweise mit einer Vergussmasse 30 ausgefüllt, die den Durchgang 20 gasdicht macht. Dies ist beispielsweise dann relevant, wenn eine Kammer 10, 11 druckdicht und somit auch in Bezug auf den Durchführungsraum 21 druckdicht abgeschlossen sein muss. Dadurch ist dann insgesamt die Bedingung für eine explosionsdruckdichte Konstruktion des Gehäuses erfüllt.
Die Fig. 2 gewährt einen Einblick in die Kammer 11. Dabei handelt es sich um die Kammer, in der beispielsweise das Display (nicht dargestellt) befindlich ist. Zu sehen ist ein Vorteil der Abwinklung der Kammern 10, 11 um im Wesentlichen 45° zur Horizontalen und um im Wesentlichen 90° zueinander, die eine Benutzung des Displays von oben und von der Seite her erlaubt. Aus der Verschlussplatte 22 ragen die elektrischen Leiter 25.1 heraus und ermöglichen somit den Abgriff bzw. die Zuführung von Strom und elektrischen Signalen. Zwei Schrauben 26 sind hier für den Formschluss der Stiftleiste 25 vorgesehen. Die Schrauben 26 reichen in den Durchführungsraum 21 hinein und werden dort also auch von der Vergussmasse 30 umfasst. Für das Einfüllen der Vergussmasse 30 sind hier zwei Befülllöcher 27 vorgesehen. In das eine Loch 27 wird die Masse 30 eingefüllt und aus dem anderen Loch
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kann die Luft aus dem Durchführungsraum 21 entweichen. Somit kann ein Lufteinschluss bei der Befüllung vermieden werden.
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1 | Gehäuse |
10 | Erste Kammer |
11 | Zweite Kammer |
21 | Durchführungsraum |
22 | Verschlussplatte |
25 | Stiftleiste |
25.1 | Elektrischer Leiter |
26 | Schraube |
27 | Befüllloch |
30 | Vergussmasse |
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• t ··
Claims (9)
1. Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer chemischen oder physikalischen Prozessgröße eines Mediums,
mit mindestens einem Gehäuse (1), das mindestens über zwei Kammern (10, 11) verfügt,
wobei sich mindestens ein Durchführungsraum (21) zwischen den Kammern (10, 11) befindet, der mindestens teilweise ein Bestandteil des Gehäuses (1) ist,
und
wobei der Durchführungsraum (21) mit einer Vergussmasse (30) vergossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Durchführungsraum (21) eine Stiftleiste (25) mit mindestens einem elektrischen Leiter (25.1) zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischen Signalen hindurchgeht,
und
dass mindestens eine Schraube (26) vorgesehen ist, die die Stiftleiste (25) mit dem Gehäuse (1) verbindet.
mit mindestens einem Gehäuse (1), das mindestens über zwei Kammern (10, 11) verfügt,
wobei sich mindestens ein Durchführungsraum (21) zwischen den Kammern (10, 11) befindet, der mindestens teilweise ein Bestandteil des Gehäuses (1) ist,
und
wobei der Durchführungsraum (21) mit einer Vergussmasse (30) vergossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Durchführungsraum (21) eine Stiftleiste (25) mit mindestens einem elektrischen Leiter (25.1) zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischen Signalen hindurchgeht,
und
dass mindestens eine Schraube (26) vorgesehen ist, die die Stiftleiste (25) mit dem Gehäuse (1) verbindet.
2. Feldgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (26) von der Vergussmasse (30) umgeben ist.
3. Feldgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine gasdichte Vergussmasse (30) handelt.
4. Feldgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stiftleiste (25) mindestens eine Verschlussplatte (22) aufweist, und
dass in der Verschlussplatte (22) mindestens ein Befüllloch (27) zur Befüllung des Durchführungsraumes (21) vorgesehen ist.
dass die Stiftleiste (25) mindestens eine Verschlussplatte (22) aufweist, und
dass in der Verschlussplatte (22) mindestens ein Befüllloch (27) zur Befüllung des Durchführungsraumes (21) vorgesehen ist.
5. Feldgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem elektrischen Leiter (25.1) um einen starren Stift handelt.
6. Feldgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (25.1) mindestens auf einer Seite, auf der er aus der Stiftleiste (25) herausragt, abgewinkelt ist.
7. Feldgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (25.1) unter einem Winkel von im Wesentlichen 90° abgewinkelt ist.
8. Feldgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (10) und die zweite Kammer (11) in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zueinander angeordnet sind.
9. Feldgerät nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (10) und die zweite Kammer (11) in einem Winkel von im Wesentlichen 45° zur Horizontalen angeordnet sind.
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