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Elektronisches Meßgerät in Modul-Bauweise
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Meßgerät, insbesondere
pH-Meter, in Modul-Hauweise, mit einem Gehäuse, steckbaren, mit Steckkontakten versehenen
Kassetten und von außen verstellbaren Bedienelementen.
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Es ist bekannt, in einem vorn offenen Gehäuse einen Träger anzuordnen,
auf den mehrere Kassetten aufgesteckt werden. Jede Kassette enthält einen Modul,
so daß man beispielsweise ein pH-Meter aus einem Netzteil-Modul, einem Schaltteil-Modul
und einem pH-Meßteil-Modul und ein Redox-Meter aus demselben Netzteil-Modul, demselben
Schaltteil-Modul und einem Redox-Meßteil-Modul zusammensetzen kann. Im Träger verlaufen
elektrische Leitungen zur Verbindung der Kassetten untereinander und mit MuBeren
Anschlüssen, z.B. für die Netzspannung, für ehen Meßfühler, für einen Meßwert-Drucker
oder für eine Alarmeinrichtung.
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Sämtliche Anschlußkontakte der Kassette sind als Steckkontakte ausgebildet.
Die Vorderseiten der Kassetten tragen die erforderlichen Betätigungselemente, z.B.
Drehknöpfe mit Potentiometer, und liegen in einer gemeinsamen Ebene.
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Lin solches 'ießgerit ist den Vorteil, daß einige Modul-Kassetten
für verschiedene Verwendungszwecke geeignet sind und daher in größeren StTickzahlen,
also bi1ilger, ilergestellt werden können und daß der Benutzer durch einfachen Kassettenumtausch
ein Meßgera-t für einen anderen !\nwendungszweck brauchbar machen kann.
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Das Sleßger.it muß aber in einem geschdtzten Raum untergebracht sein,
damit es nicht durch Sprühwasser - oder bei höheren Anforderungen durch Spritzwasser
oder ',trahlwasser - Schaden nimmt. Feuchtigkeitsbricken können Kurzschlüsse herbeiführen,
welche das Gerät unwirksam machen oder zerstören und in explosionsgefährdeten Räumen
sogar eine Explosion auslösen können.
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Insbesondere ist es nicht möglich, derartige Meßgeräte im Freien aufzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Meßgerät
der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das auch in ungeschützten Räumen angeordnet
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse
aus einem Kasten und einem Deckel besteht, der abgedichtet am Kasten anliegt,und
daß die Kassetten auf eckleisten im Kasten angeordnet und die hiermit über elektrische
Leiter verbundenen Bedienelemente am llecliel derart angebracht sind, daß jeweils
ihr bewegliches Teil durch eine Öffnung abgedichtet nach außen geführt ist.
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Bei dieser Konstruktion sind die Kassetten in einem Gehäuse untergebracht,
das nach außen hin gut abgedichtet ist. Es besteht daher keine Gefahr, daß - Je
nach Dichtungsaufwand - Sprühwasser, Spritzwasser oder Strahlwasser in das Gehäuseinnere
dringt und durch Feuchtigkeitsbrücken gefährliche Kurzschlüsse hervorruft.
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Das Meßgerät eignet sich daher auch zur Aufstellung im Freien.
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Da die Bedienelemente von den Kassetten getrennt und deren bewegliche
Teile abgedichtet nach außen geführt sind, lassen sich die Bedienelemente von außen
betätigen, ohne daß durch Öffnen
des Gehäuses die vorgesehene Dichtung,
wenn auch nur kurzzeitig, aufgehoben werden müßte.
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Wenn das Meßgerät nicht nur in ungeschützten, sondern auch in explosionsgefährdeten
Räumen angeordnet werden soll, empfiehlt es sich, alle aus den Kassetten über Steckkontakte
austretenden Stromkreise eigensicher auszulegen und zum Anschluß nicht-eigensicherer
Stromkreise an den Kassetten schraubbare Anschlußklemmen vorzusehen. Dadurch ist
sichergestellt, daß eine Explosion weder durch Feuchtigkeitsbrücken noch durch Wackelkontakte
in den Steckkontakten ausgelöst werden kann. Denn über diese Stets kontakte sind
nur eigensichere Stromkreise geführt, d. h. solche, die infolge Strom- und/oder
Spannungsbegrenzung beim Auftrennen keinen zündfähigen Funken hervorrufen. Die nicht-eigensicheren
Stromkreise werden dagegen über schraubbare Anschlußklemmen der Kassetten geführt,
mit deren Hilfe Wackelkontakte ausgeschlossen werden können. Derartige schraubbare
Anschlußklemmen sind beispielsweise unter der Bezeichnung (Ex)e-Klemmen von der
Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig für Verwendung in explosionsgefährdeten
Bereichen zugelassen.
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Da das Meßgerät von außen bedient werden kann und daher der Deckel
nur beim Kassettenwechsel oder bei Reparaturen geöffnet werden muß, kann eine Sicherungsvorrichtung
vorgesehen sein, welcheein unbefugtes Abnehmen des Deckels vom Kasten verhindert.
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Damit ist die Gewähr gegeben, daß an den Anschlußklemmen der nicht-eigensicheren
Stromkreise nur hantiert wird, wenn entsprechende Vorsichtsmaßnahmen getroffen sind,
insbesondere der Strom in der zugehörigen Schaltwarte abgeschaltet worden ist.
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Als Sicherungsvorrichtung kommt beispielsweise ein Schloß in Betracht.
Eine besonders einfache Sicherungsvorrichtung weist nur durch Sonderwerkzeug zu
lösende Befestigungselemente auf, welche Kasten und Deckel miteinander verbinden.
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Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt daß der Deckel mit einem
optischen System versehen ist, dessen Eingang sich bei geschlossenem Deckel dicht
vor einem Kennzeichen an der Kassette
befindet und dessen Ausgang
von außen sichtbar ist. Damit ist von außen, also ohne ein (jffnen des Gehäuses,
erkennbar, welche Kassetten eingebaut sind, auch wenn sich das Typenschild oder
ein anderer Kennzeichnungsträger nicht unmittelbar hinter dem I)eckel befindet.
Dies erleichtert beispielsweise die Abnahme oder Uberprtifung derartiger Meßgeräte
durch die zuständige Sicherheitsbeh(3rde . L3e alledem benötigt man für diesen Zweck
kein großes Feinster im Deckel; vielmehr genügen verhältnismäßig kleine $ )urchbriiche
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Insbesondere kann das optische system ein Prismenstab sein.
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Dieser vermag auch schräg zur Deckelwand stehende Kennzeichen korrekt
nach außen hin zu ilbertragen. Außerdem handelt es sich um ein steifes Gebilde,
dessen Eingang sich beim Schließen des Deckels genau an der richtigen h;telle befindet.
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Mit Vorteil sind die Bedienelemente und/oder das optische System von
einer Bedienpiatte getragen, die abgedichtet in einen Ausschnitt des Deckels eingesetzt
ist. Auf einer solchen Bedienplatte können die i3edienelemente und das optische
System vormontiert werden, so daß sich ein sehr einfacher Einbau ergibt.
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Dariber hinaus kann die Bedienplatte auch auswechselbar gegen eine
andere Bedienplatte in den Ausschnitt eingesetzt sein. Man kann daher für verschiedene
Kassetten-Kombinationen unterschiedliche Bedienplatten vorsehen, aso daß sich auch
ein Umbau des Meßgeräts für einen neuen Anwendungszweck sehr einfach gestaltet.
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Mit besonderem Vorteil sind alle die Dedienelemente aufweisenden Stromkreise
eigensicher ausgelegt und iiber die Steckkontakte der Kassetten gefiihrt. Die elektrische
Verbindung der räumlich getrennten Kassetten und Bedienelemente bringt daher bei
der Montage praktisch keine zusätzliche Arbeit.
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Des weiteren kann der Deckel schwenkbar angeordnet sein und die Kassetten
und Bedienelemente verbindenden, elektrischen Leiter
können zu einem
Flachkabel zusarnmengtfaßt sein, das nahe der Schwenkachse am Deckel festgelegt
ist. Auf diese Weise läßt sich der Deckel öffnen, ohne durch die Leiter behindert
zu sein.
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Auch werden die Leiter beim C,ffnen des Dekcels nicht unzumutbar belastet.
Insbesondere kann das Flachkabel an beiden Enden mit Steckkontakten versehen sein,
so daß sich eine sehr rasche Montage ergibt.
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Mit Vorteil ist der Deckel an der Frontseite des Kastens angeordnet.
Die Bedienelemente sind daher leicht zugänglich. Häufig empfiehlt es sich, die Bedienplatte
hinter einer transparenten Schutzplatte anzuordnen. Dies erlaubt es, an die Abdichtung
der durch die Öffnungen nach außen geführten beweglichen Teile der Bedienelemente
keine allzu großen Anforderungen zu stellen.
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Wenn eine Anzeigevorrichtung vorhanden ist, sollte diese ebenfalls
im Deckel angeordnet und durch eine abgedichtete Scheibe sichtbar sein.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten,
bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Meßgeräts
in geschlossenem Zustand, Fig. 2 das Meßgerät der Fig. 1 mit abgeklapptem Deckel
und Fig. 3 einen Querschnitt durch das Meßgerät der Fig. 1.
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Ein Gehäuse 1, das aus einem Kasten 2 und einem Deckel 3 besteht,
bietet Platz für 3 Kassetten 4, 5 und 6. Jede Kassette entspricht einem Modul des
Gesamtgeräts, beispielsweise die Kassette 4 einem pH-Meßteil-Modul, die Kassette
5 einem Schaltteil-Modul und die Kassette 6 einem Netzteil-Modul. Die Kassette 4
kann beispielsweise gegen eine andere Kassette in Form eines Redoxs-Meßteil-
Floduls
ausgetauscht weT den.
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Jede Kassette weist in einem ßlechgehä.use 7 mindestens eine Platine
8 fiir eine gedruckte Schaltung rnit den zugehörigen elektrischen Bauelementen auf.
Zum 12anschluß der eigensicheren Stromkreise sind Steckkontakte 9 vorgesehen, welche
mit einer Steckleise 10 im Kasten 2 zusammenwirken. Zum Anschluß nicht-eigensicherer
Stromkreise sind schraubbare Anschlußklemmen 11 vorgesehen, die zu einer Klemmleiste
12 zusammengefaßt sind. Von diesen Anschlußklemmen 11 führen auch Kabel 13 über
Durchführungen 11e nach außen, welche den moden 15 des Kastens 2 abgedichtet durchsetzen.
Parallel zur Rückwand 16 des Kastens verläuft in dessen Inneren eine Halteplatte
17, in welcher die Steckleiste 10 befestigt ist und die am unteren Ende eine Nase
18 aufweist, auf welcher sich eine Kante 19 des Kassettengehäuses 7 abstiltzt. Wie
Fig. 2 zeigt, kann daher die Kassette um die Nase 18 gekippt werden, wodurch die
Steckkontakte 9 außer Eingriff mit der Steckleise 10 kommen. Des weiteren sind an
zwei Stirnflächen des Kassettengehäuses 7 Schilder 20 und 21 vorgesehen, welche
verschiedene Daten, Typen-ennzeichen und sonstige Angaben tragen.
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Der Deckel 3 ist um eine Achse 22 schwenkbar am Kasten 2 angelenkt
und wird durch zwei schraubbare Befestigungselemente 23, die in Gewindelöcher 24
des Kastens greifen, an diesem oefen stigt. Der Kopf dieser Befestigungselemente
ist mit einer speziellen Profilierung 25 versehen, so daß ein Verschrauben nur mit
Hilfe eines Sonderwerkzeugs möglich ist. Zwischen Deckel und Kasten ist eine Ringdichtung
26 angeordnet, welche von einer Rippe 27 in eine Nut 28 gedriickt wird. Im oberen
Teil befindet sich eine Fensteröffnung 29 mit einer Scheibe 30, die mit Hilfe einer
Halteplatte 31 gegen eine Ringdichtung 32 gedrückt wird. Dahinter befindet sich
eine Anzeigevorrichtung 33, hier in der orm einer digitalen Anzeige mit Leuchtdioden.
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Im unteren Teil weist der Deckel 3 einen Ausschnitt 34 auf, der von
einer Bedienplatte 35 abgeschlossen ist, welche mit Hilfe von Schrauben gegen eine
Dichtung 36 gedrückt wird. Vor der Bedienplatte befindet sich eine Frontplatte 37,
welche die erforderliche Beschriftung aufweist. Die Bedienplatte trägt verschiedene
Bedienelemente 38 bis 45, die jeweils ein an der Bedienplatte 35 befestigtes Basisteil
46 und ein bewegliches Teil 47 (Drehknopf, Schraube) aufweisen. Das bewegliche Teil
besitzt einen Schaft 48, der mittels eines O-Dichtringes 49 abgedichtet durch einen
Gewindestutzen 50 des Basisteils 46 nach außen geführt ist. Die Öffnung 34 wird
von einer teilweise durchsichtigen Klappe 51 überdeckt, die um eine Achse 52 schwenkbar
und mittels Schrauben 53 am Deckel 3 befestigbar ist. Auch hier ist eine Dichtung
54 zwischen Klappe und Deckel vorgesehen. Die Klappe schützt die Bedienelemente
38 bis 45. Durch Öffnen der Klappe können aber die Bedienelemente leicht betätigt
werden, ohne daß dadurch der Innenraum des Gehäuses mit der Umgebung in Verbindung
kommt.
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Die elektrischen Anschlüsse der Anzeigevorrichtung 33 und der Bedienelemente
38 bis 45 sind über Leiter 54 mit einer Steckleiste 55 verbunden. Mit ihr wirkt
ein Stecker 56 zuaammen, der am freien Ende eines Flachkabels 57 angebracht ist,
dessen anderes Ende mit der Steckleiste 10 verbunden ist. Eine Blechplatte 58 deckt
diese elektrischen Teile zum Inneren des Kastens 2 hin ab.
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In der Bedienplatte 35 sind des weiteren drei optische Systeme 59,
60 und 61 vorgesehen, die jeweils aus einem Prismenstab 62 bestehen, der in eine
entsprechende Öffnung 63 der Bedienplatte 35 eingesetzt ist. Der Eingang 64 des
optischen Systems befindet sich unmittelbar vor einer Kennzeichnung 65 auf dem Schild
21. Der Ausgang 66 ist von außen her sichtbar. In Fig. 1 ist veranschaulicht, daß
auf diese Weise die Typenbezeichnungen E30, E32 und N80 der deut iich lesbar sind,
obwohl sich te Bescbriftung auf der Kassette weit im Inneren des Cehäures befindet.
Da
die optischen Systeme an dem Deckel 3 befestigt sind und daher
beim Öffnen des Deckels weggeschwenkt werden, behindern sie den Austausch der Kassetten
nicht.
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Kasten und Deckel können beispielsweise aus schlagfestem Kunststoff
bestehen. Das Meßgerät kann wahlweise an der Wand oder an einem t1ast, und zwar
in beliebigem inkel, montiert werden. Es kann im freien und in explosionsgefährdeten
Räumen angeordnet werden.