EP3718380A1 - Gehäusedeckel für ein feldgerät - Google Patents

Gehäusedeckel für ein feldgerät

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Publication number
EP3718380A1
EP3718380A1 EP18795450.8A EP18795450A EP3718380A1 EP 3718380 A1 EP3718380 A1 EP 3718380A1 EP 18795450 A EP18795450 A EP 18795450A EP 3718380 A1 EP3718380 A1 EP 3718380A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing cover
glass
sight
housing
field device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP18795450.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vitogiuseppe Di Cosola
Jürgen TANNER
Alexander Stoppa
Günther Irlbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of EP3718380A1 publication Critical patent/EP3718380A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/26—Windows; Cover glasses; Sealings therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers

Definitions

  • Automation technology in particular for a housing of such a field device, a housing with a housing cover according to the invention and a field device with a housing according to the invention.
  • Field devices of automation technology are, for example
  • Temperature measuring instruments pH and / or pH redox potential measuring devices, or even conductivity measuring devices, which the detection of each
  • Flowmeters are, in particular, Coriolis, ultrasonic, vortex, thermal and / or magnetic-inductive flowmeters.
  • Level gauges in turn are in particular microwave level gauges, ultrasonic level gauges, time domain reflectometric level gauges (TDR), radiometric level gauges, capacitive level gauges, conductive
  • pressure gauges are preferably so-called absolute, relative or differential pressure devices, while temperature measuring devices often thermocouples or temperature-dependent resistors
  • a field device typically comprises at least one at least partially and at least temporarily come into contact with the process sensor unit and an electronic unit, which, for example, the
  • At least the electronics unit of such a feeder is typically arranged in a housing.
  • a housing At least the electronics unit of such a feeder is typically arranged in a housing.
  • Components of a field device which can trigger an ignition, for example, often installed in flameproof enclosure, which can stand a pressure occurring in an explosion.
  • the propagation of the explosion is thus in principle by a suitable
  • Requirements for the housing indicates such that transmission of the explosion from the inside of the housing is not possible. Details regarding these requirements are, for example, depending on the region, EN60079-1, IEC 60079-1, UL2279 PT. 1, UL60079-1 or also CSA E60079-1.
  • the respective components of the field device are arranged in a housing body forming a cavity, which can be closed by means of a housing cover ice. To ensure sufficient mechanical stability in the event of an explosion corresponding housing are made comparatively thick-walled and thus relatively expensive. Also display elements for displaying measured values or the like as well as operating elements for making certain
  • the housing cover usually have a viewing window, which, for example, a reading of a
  • buttons that can be operated through the viewing window.
  • the viewing windows are usually potted in the housing cover.
  • a flameproof enclosure in which a display element is surrounded on all sides by a pressure-resistant crystal-clear encapsulation.
  • the present invention is therefore based on the object, a
  • the object underlying the invention is achieved by a housing cover for a field device of
  • a fastening means for, in particular releasable, attachment of the housing cover to a housing body of a housing of the field device.
  • the viewing window is at least partially made of an impact-resistant material, in particular of a glass, preferably an aluminosilicate glass, a ceramic or a hybrid of a glass or a ceramic and a plastic.
  • Corresponding housing covers are therefore ideally suited for use in potentially explosive areas.
  • a corresponding housing cover can withstand an impact test of up to 4J and a subsequent pressure load of> 8Qbar.
  • the impact tests often form
  • micro-cracks which may adversely affect the pressure stability of the glasses.
  • Alumosilicate glasses are distinguished, for example, in comparison to other glasses by a particularly high resistance to breakage and scratching.
  • it may be a chemically toughened aluminosilicate glass, in which in an ion exchange process in a heated potassium salt melt (at about 400 ° C) in the near-surface glass layers sodium are replaced by potassium ions.
  • corresponding glasses are usually crack resistant up to a point load of 40N or more and at least two to three times as scratch resistant as conventional glasses.
  • the viewing window is encapsulated in the housing cover body.
  • the viewing window is then in principle in a predefinable
  • the first and the second sight glass are arranged one above the other.
  • the first and the second sight glass of different materials with different,
  • microcracks may form at least in a near-surface region of the sight glass due to a mechanical impact. This then has a disadvantageous effect on subsequent high pressure loads.
  • Schaugias have a high compressive strength, while the second, the housing outer space facing, sight glass has an increased mechanical stability in terms of cracking and scratching.
  • a first of the two sight glasses at least partially made of a temperature-resistant glass, in particular a
  • Borosilicate glass consists.
  • borosilicate glass is also characterized by a high chemical resistance, which is also of fundamental advantage, and has a comparatively low thermal expansion coefficient.
  • the first sight glass is thus preferably a sight glass for ensuring a high stability against a pressure load.
  • Sight glasses at least partially made of a shock-resistant material, in particular a glass, preferably a Alumosiiikatglas, a ceramic or a hybrid of a glass or a ceramic and a plastic exists.
  • the second sight glass thus again serves to ensure a high stability against scratches and / or cracks.
  • the two sight glasses are arranged such that the second sight glass is directed outwards.
  • the second sight glass which is a high stability against scratches r and / or cracking, facing the housing outer space, while the first, temperature-resistant sight glass, which serves to ensure a high stability against a pressure load, the
  • the two sight glasses have different thicknesses, in particular, the first sight glass has a thickness of at least 10 mm and the second sight glass has a thickness of less than or equal to 5 mm. Preferably, therefore, the thickness of the second, the
  • sight glass is less than that of the first sight glass.
  • connection is preferably produced by means of a bonding method or by means of an adhesive, in particular transparent.
  • Adhesive is preferably at least one layer of a permanently elastic composite substance.
  • it may be a so-called "Optical Clear Adhesive” (OCA) or a “Liquid Optical Clear Adhesive” (LOCA).
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • LOCA Liquid Optical Clear Adhesive
  • silicone adhesives may be mentioned in this context.
  • the adhesive can either sections, z. B. in an annular edge region between the two sight glasses, or also be applied completely in the region of the two facing surface areas of the two sight glasses.
  • a viscosity of the adhesive is chosen so that a bubble formation between the two
  • Another particularly preferred embodiment provides that the two sight glasses have different sized cross-sectional areas, in particular different diameters.
  • Cross-sectional surfaces of the two sight glasses are aligned with each other, wherein the cross-sectional area of the second sight glass is smaller than that
  • the viewing window are introduced into the housing cover body.
  • the two sight glasses can first be connected to each other and then introduced into the housing cover body.
  • Housing cover body to contribute, for example, to shed, and in the
  • the housing cover is designed such that it is suitable for use in potentially explosive environments.
  • a housing for a field device with a housing cover according to the invention and by a field device of automation technology, comprising at least one sensor element, a field device electronics, and an inventive housing.
  • FIG. 1 a schematic representation of a housing with a
  • Fig. 2 a first embodiment of a housing cover according to the invention with a composite of two sight glasses viewing window, and
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a housing cover according to the invention with a composite of two sight glasses viewing window.
  • the housing 2 has a
  • Housing body 3 with a cavity in soft at least one
  • Component of the field device for example, an electronic unit [not shown], is arranged.
  • the housing body 3 is closed by a housing cover 4 which has an integrated sickle window 5. Behind the viewing window, for example, a display element or, in particular optical, control element can be located.
  • the housing cover 4 is connected to the housing body in a known manner.
  • the housing 2 looks, for example, from a metal or plastic.
  • the housing cover 4 comprises a housing cover body 5 with an opening 5a, in which the viewing window 6 is introduced.
  • the viewing window 6 is encapsulated in the housing cover body 5.
  • the viewing window 6 is then in principle in a predeterminable edge region in the housing cover Body 5 edged.
  • the viewing window consists at least partially of an impact-resistant material, in particular of a glass, preferably an aluminosilicate glass, a ceramic or a hybrid of a glass or a ceramic and a plastic.
  • the viewing window 6 may on the one hand be a single element, as shown in FIG. Alternatively, however, the viewing window can also be composed of at least two sight glasses 7, 8, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • Fig. 2 shows a viewing window 6, which is composed of a first sight glass 7 and a second sight glass 8.
  • the second sight glass 8 has a smaller thickness hz than the first sight 7 with the thickness hi.
  • the second sight glass 8 consists at least partially of an impact-resistant material, in particular of a glass, preferably an aluminosilicate glass, a ceramic or a hybrid a glass or a ceramic and a plastic, and the first
  • the first sight glass 7 is characterized by a high pressure stability, in particular to one possibly in the
  • the two sight glasses 7, 8 are preferably connected to one another, for example by means of a bonding method or by means of a, in particular transparent,
  • the first 7 and the second sight glass 8 have substantially identical cross-sectional areas.
  • the second sight glass 8 has a smaller diameter d2 than the first sight 7 having the diameter di.
  • the centers of the two cross-sectional areas Ai and A2 are in alignment with each other such that an annular edge area 10 of the first sight glass 7 is not is covered by the second sight glass 8.
  • Edge region, for example, the viewing window 6 are introduced into the housing cover body 5.
  • Housing cover body 5 introduce and the second sight glass. 8
  • the second sight glass 8 for example by means of an adhesive 9 on the first

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel (4) für ein Feldgerät (1) der Automatisierungstechnik, ein Gehäuse (2) mit einem entsprechenden Gehäusedeckel (4) sowie ein Feldgerät (1) mit einem entsprechenden Gehäuse (2). Der Gehäusedeckel (4) umfasst - einen Gehäusedeckel-Körper (5) mit zumindest einer Öffnung (5a) - ein Sichtfenster (6), welches in die Öffnung (5a) einbringbar ist, und - ein Befestigungsmittel zur, insbesondere lösbaren, Befestigung des Gehäusedeckels (4) an einem Gehäusekörper (3) eines Gehäuses (2) des Feldgeräts (1). Erfindungsgemäß besteht das Sichtfenster (6) zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material, insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff.

Description

Gehäusedeckel für ein Feldgerät
Die Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel für ein Feldgerät der
Automatisierungstechnik, insbesondere für ein Gehäuse eines derartigen Feldgeräts, ein Gehäuse mit einem erfindungsgemäßen Gehäusedeckel und ein Feldgerät mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse.
Feldgeräte der Automatisierungstechnik sind beispielsweise
Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und
Temperaturmessgeräte, pH- und/oder pH-Redoxpotentialmessgeräte, oder auch Leitfähigkeitsmessgeräte, welche der Erfassung der jeweils
entsprechenden Prozessgrößen, wie einem Füllstand, einem Durchfluss, dem Druck, der Temperatur, einem pH-Wert, eines Redoxpotentials, oder einer Leitfähigkeit dienen. Die jeweils zugrunde liegenden Messprinzipien sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, und werden an dieser Stelle nicht einzeln angeführt. Bei Durchflussmessgeräten handelt es sich insbesondere um Coriolis-, Ultraschall-, Vortex-, thermische und/oder magnetisch induktiven Durchflussmessgeräte. Füllstandsmessgeräte wiederum sind insbesondere Mikrowellen-Füllstandsmessgeräte, Ultraschall-Füllstandsmessgeräte, zeitbereichsreflektometrische Füllstandsmessgeräte (TDR), radiometrische Füllstandsmessgeräte, kapazitive Füllstandsmessgeräte, konduktive
Füllstandsmessgeräte und/oder temperatursensitive Füllstandsmessgeräte.
Bei Druckmessgeräte dagegen handelt es sich bevorzugt um sogenannte Absolut-, Relativ- oder Differenzdruckgeräte, während Temperaturmessgeräte häufig Thermoelemente oder temperaturabhängige Widerstände zur
Ermittlung der Temperatur aufweisen.
Grundsätzlich umfasst ein Feldgerät typischerweise zumindest eine zumindest teilweise und zumindest zeitweise mit dem Prozess in Berührung kommende Sensoreinheit und eine Elektronikeinheit, welche beispielsweise der
Signalerfassung, -auswertung und/oder -speisung dient im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden im Prinzip alle Messgeräte als Feldgerät bezeichnet werden, die prozessnah eingesetzt werden und die
prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten, also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein elektronische Komponenten, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Fe>dgeräte wird von Firmen der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.
Zumindest die Elektronikeinheit eines derartigen Feidgeräts ist typischerweise in einem Gehäuse angeordnet. Für Feldgerätegehäuse gibt es, je nach Gattung des Feldgeräts, also je nach der zu bestimmenden und/oder überwachenden Prozessgröße und/oder je nach der für das Feldgerät angedachten Anwendung oder Verwendung, unterschiedlichste
Ausgestaltungen. Insbesondere bedingen unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Anforderungen an das jeweilige Gehäuse. So müssen für Gehäuse zum Einsatz in explosionsgefährdeter Atmosphäre andere
Bedingungen als beispielsweise für Anwendungen in der Chemieindustrie, Lebensmittelindustrie o.ä. berücksichtigt werden. Dabei geht es im
Besonderen darum, die Bildung von Funken sicher zu vermeiden oder zumindest sicherzustellen, dass ein im Fehierfall entstandener Funke keine Auswirkungen auf die Umgebung hat. Dabei wird grundsätzlich zwischen verschiedenen Explosionsschutzarten und Explosionszonen unterschieden. Die verschiedenen Anforderungen sind wiederum beispielsweise in der europäischen ATEX- oder der nordamerikanischen NEC- oder CEC-Richtlinie sowie den darauf basierenden EN-, IEC-, UL, CSA- oder NEC- Normen beschrieben.
Komponenten eines Feldgeräts, welche eine Zündung auslösen können, sind beispielsweise häufig in druckfest gekapselte Gehäuse eingebaut, welche einem bei einer Explosion auftretenden Druck standhaften können. Die Ausbreitung der Explosion wird also im Prinzip durch eine geeignete
Gehäusekonstruktion verhindert. Hierzu ist die Explosionsschutzart „Druckfeste Kapselung“ (Ex-d) heranzuziehen, welche konstruktive
Anforderungen für die Gehäuse angibt derart, dass eine Übertragung der Explosion vom Gehäuseinneren nicht möglich ist. Details bezüglich dieser Anforderungen sind beispielsweise je nach Region den Normen EN60079-1 , IEC 60079-1, UL2279 PT. 1 , UL60079-1 oder auch CSA E60079-1 zu entnehmen. Typischerweise sind die jeweiligen Komponenten des Feldgeräts in einem einen Hohlraum bildenden Gehäusekörper angeordnet, welcher mittels eines Gehäusedeckeis verschließbar ist. Zur Gewährleistung einer ausreichenden mechanischen Stabilität im Falle des Auftretens einer Explosion sind entsprechende Gehäuse vergleichsweise dickwandig ausgeführt und damit vergleichsweise teuer. Auch Anzeigeelemente zur Anzeige von Messwerten oder ähnlichem sowie Bedienelemente zur Tätigung von bestimmten
Einstellungen am Feldgerät vor Ort müssen in explosionsgefährdeten
Bereichen innerhalb des Gehäuses oder in einem separaten Gehäuseteil angeordnet werden. Entsprechend verfügen die Gehäusedeckel in der Regel über ein Sichtfenster, welches beispielsweise ein Ablesen eines
Anzeigeelements ermöglicht. Bedienelemente können wiederum
beispielsweise mit optischen Tasten versehen sein, die durch das Sichtfenster hindurch bedient werden können. Zur Gewährleistung einer hohen
mechanischen Stabilität eines Gehäusedeckels mit Sichtfenster, insbesondere hinsichtlich eines Schlagtests oder einer Druckstabilität, sin hohe
Anforderungen hinsichtlich der Konstruktion zu beachten. Beispielsweise werden die Sichtfenster üblicherweise im Gehäusedeckes vergossen.
Weiterhin sind verschiedene Anforderungen an die Materialien und an die Dicke des Sichtfensters zu stellen.
Aus der DE1020Q4052497A1 ist beispielsweise ein druckfest gekapseltes Gehäuse bekannt geworden, bei welchem ein Anzeigeelement allseitig von einem druckfesten glasklaren Verguss umgeben ist. Im Falle einer
Beschädigung muss hier jedoch immer der Gehäusedeckel mit integrieren Anzeigeelement ausgetauscht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen
Gehäusedeckel mit integriertem Sichtfenster bereitzustellen, für welchen auf einfache Weise eine erhöhte mechanische Stabilität erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gehäusedeckel nach Anspruch 1 , durch das Gehäuse nach Anspruch 14, und durch das Feldgerät gemäß Anspruch Bezüglich des Gehäusedeckels wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch einen Gehäusedeckel für ein Feldgerät der
Automatisierungstechnik, umfassend
- einen Gehäusedeckei-Körper mit zumindest einer Öffnung
- ein Sichtfenster, welches in die Öffnung einbringbar ist, und
- ein Befestigungsmittel zur, insbesondere lösbaren, Befestigung des Gehäusedeckels an einem Gehäusekörper eines Gehäuses des Feldgeräts.
Erfindungsgemäß besteht das Sichtfenster zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material, insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff, besteht.
Durch die erhöhte Schlagbeständigkeit kann eine erhöhte mechanische Stabilität gewährleistet werden. Entsprechende Gehäusedeckel sind also für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bestens geeignet.
Insbesondere kann ein entsprechender Gehäusedeckel einem Schlagtest von bis zu 4J und einer anschließenden Druckbelastung von >8Qbar standhalten. Bei herkömmlichen Gläsern bilden sich durch die Schlagtests häufig
sogenannte Mikrorisse, welche sich nachteilig auf die Druckstabilität der Gläser auswirken können.
Alumosilikatgläser zeichnen sich beispielsweise im Vergleich zu anderen Gläsern durch eine besonders hohe Bruch- und Kratzfestigkeit aus.
Insbesondere kann es sich um ein chemisch vorgespanntes Alumosilikatglas handeln, bei welchem in einem lonenaustauschprozess in einer erhitzten Kaliumsalzschmelze (bei ca. 400°C) in den oberflächennahen Glasschichten Natrium- durch Kalium-Ionen ersetzt werden. Dies führt dazu, dass
entsprechende Gläser üblicherweise bis zu einer Punktlast von 40N oder mehr rissfest und mindestens zwei- bis dreimal so kratzfest wie herkömmliche Gläser sind.
In einer Ausgestaltung ist das Sichtfenster im Gehäusedeckel-Körper vergossen. Das Sichtfenster ist dann im Prinzip in einem vorgebbaren
Randbereich in den Gehäusedeckel-Körper eingefasst. Ein Vergießen des Sichtfensters in dem Gehäusedeckei ist insbesondere hinsichtlich der
Anforderungen der Explosionsschulzklasse Ex-d von Vorteil
Es ist außerdem von Vorteil, wenn das Sichtfenster eine Dicke von
mindestens 10mm aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Sichtfenster aus zumindest einem ersten Schauglas und einem zweiten Schauglas
zusammengesetzt. Bevorzugt sind das erste und das zweite Schauglas übereinander angeordnet. Beispielsweise können das erste und das zweite Schauglas aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen,
insbesondere mechanischen, Eigenschaften bestehen. Für eine druckfeste Kapselung entsprechend der Explosionsschutzklasse Ex-d ist es
beispielsweise erforderlich dass das Sichtfenster auch nachdem es einem Schlag ausgesetzt wurde, einer Druckbelastung standhalten kann. Durch einen mechanischen Schlag können sich insbesondere Mikrorisse zumindest in einem oberflächennahen Bereich des Schauglases bilden. Dies wirkt sich dann nachteilig auf anschließende hohe Druckbelastungen aus. Indem zwei Schaugläser verwendet werden, kann entsprechend auf die unterschiedlichen Anforderungen, welche bezüglich einer hohen Widerstandsfähigkeit
hinsichtlich einer Riss- und Kratzerbildung und bezüglich einer hohen Stabilität gegenüber einer Druckbelastung zu erfüllen sind, gezielt eingegangen werden. Beispielsweise kann ein erstes dem Gehäuseinnenraum
zugewandtes Schaugias über eine hohe Druckfestigkeit verfügen, während das zweite, dem Gehäuseaußenraum zugewandte, Schauglas über eine erhöhte mechanische Stabilität hinsichtlich Riss- und Kratzerbildung aufweist.
So ist es von Vorteil, wenn ein erstes der beiden Schaugläser zumindest teilweise aus einem temperaturbeständigen Glas, insbesondere einem
Borosilikatglas, besteht. Insbesondere Borosilikatglas zeichnet sich zudem durch eine hohe chemische Beständigkeit aus, welche ebenfalls von grundsätzlichem Vorteil ist, und verfügt über einen vergleichsweise geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Bei dem ersten Schauglas handelt es sich also bevorzugt um ein Schauglas zur Gewährleistung einer hohen Stabilität gegenüber einer Druckbelastung. Ebenso oder alternativ ist es von Vorteil, wenn ein zweites der beiden
Schaugläser zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material, insbesondere einem Glas, bevorzugt einem Alumosiiikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff, besteht. Das zweite Schauglas dient also wiederum zur Gewährleistung einer hohen Stabilität gegenüber einer Kratzer- und/oder Rissbildung.
Es ist bevorzugt, wenn die beiden Schaugiäser derart angeordnet sind, dass das zweite Schauglas nach außen gerichtet ist. Auf diese Weise ist das zweite Schauglas, weiches einer hohen Stabilität gegenüber einer Kratze r- und/oder Rissbildung dient, dem Gehäuseaußenraum zugewandt ist, während das erste, temperaturbeständige Schauglas, welches zur Gewährleistung einer hohen Stabilität gegenüber einer Druckbelastung dient, dem
Genäuseinnenraum zugewandt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden Schaugläser unterschiedliche Dicken aufweisen, insbesondere weist das erste Schauglas eine Dicke von mindestens 10mm und das zweite Schauglas eine Dicke von kleiner gleich 5mm auf. Bevorzugt ist also die Dicke des zweiten, der
Vermeidung einer Kratzer- und/oder Rissbildung dienenden, Schauglases geringer als die des ersten Schauglases.
Es ist von Vorteil, wenn das erste und zweite Schauglas zumindest
abschnittsweise miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann eine erhöhte Stabilität des Gehäusedeckefs erzielt werden.
Bevorzugt ist die Verbindung mittels eines Bonding-Verfahrens oder mittels eines, insbesondere transparenten, Klebemittels hergestellt. Bei dem
Klebemittel handelt es sich bevorzugt um zumindest eine Schicht eines dauerhaft elastischen Verbu ndwe rkstoffes . Beispielsweise kann es sich um eine sogenannte Folienverklebung (englisch Optical Clear Adhesive, OCA) oder um eine Flüssigverkiebung (englisch Liquid Optical Clear Adhesive, LOCA) handeln. Beispielhaft seien in diesem Kontext Silikon Klebemittel genannt. Das Klebemittel kann entweder abschnittsweise, z. B. in einem ringförmigen Randbereich zwischen den beiden Schaugläsern, oder auch vollständig im Bereich der beiden einander zugewandten Oberflächenbereiche der beiden Schaugläser aufgetragen werden. Vorteilhaft ist eine Viskosität des Klebemittels so gewählt, dass eine Blasenbildung zwischen den beiden
Schaugiasern im Wesentlichen vermieden werden kann.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden Schaugläser unterschiedlich große Querschnittsflächen, insbesondere unterschiedliche Durchmesser, aufweisen.
In dieser Hinsicht ist es von Vorteil, wenn die Mittelpunkte der
Querschnittsflächen der beiden Schaugläser miteinander fluchten, wobei die Querschnittsfläche des zweiten Schauglases kleiner ist als die
Querschnittsfläche des ersten Schauglases und wobei ein, insbesondere ringförmiger, Randbereich des ersten Schauglases nicht von dem zweiten Schauglas bedeckt ist Mit diesem ringförmigen Randbereich kann
beispielsweise das Sichtfenster in den Gehäusedeckel-Körper eingebracht werden.
Die beiden Schaugläser können einerseits erst miteinander verbunden und anschließend in den Gehäusedeckel-Körper eingebracht werden. Anderseits ist es ebenfalls möglich, zuerst das erste Schauglas zuerst in den
Gehäusedeckel-Körper einzubringen, beispielsweise zu vergießen, und im
Anschluss das zweite SchaugSas auf dem ersten Schauglas anzubringen, beispielsweise aufzukleben. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise bestehende Gehäusedeckel erfindungsgemäß nachrüsten zur Erhöhung der mechanischen Stabilität, insbesondere für einen Einsatz in
explosionsgefährdeter Umgebung. ln einer Ausgestaltung ist der Gehäusedeckel derart ausgestaltet, dass er für den Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung geeignet ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Gehäuse für ein Feldgerät mit einem erfindungsgemäßen Gehäusedeckel und durch ein Feldgerät der Automatisierungstechnik, umfassend zumindest ein Sensorelement, eine Feldgerät-Elektronik, und ein erfindungsgemäßes Gehäuse. Es sei darauf verwiesen, dass die im Zusammenhang mit dem Gehäusedeckei beschriebenen Ausgestaltungen mutatis mutandis auch auf das
erfindungsgemäße Gehäuse, und das erfindungsgemäße Feldgerät
anwendbar sind und umgekehrt.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Es zeigt
Fig. 1 ; eine schematische Darstellung eines Gehäuses mit einem
erfindungsgemäßen Gehäusedeckel,
Fig. 2: eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gehäusedeckels mit einem aus zwei Schaugläsern zusammengesetzten Sichtfenster, und
Fig. 3 eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gehäusedeckels mit einem aus zwei Schaugläsern zusammengesetzten Sichtfenster.
In Fig. 1 ist ein Gehäuse 2 für ein Feldgerät 1 [nicht gezeigt] der
Automatisierungstechnik gezeigt. Das Gehäuse 2 verfügt über einen
Gehäusekörper 3 mit einem Hohlraum, in weichem zumindest eine
Komponente des Feldgeräts 1 , beispielsweise eine Elektronikeinheit [nicht gezeigt], angeordnet ist. Der Gehäuse-Körper 3 ist mit einem Gehäusedeckel 4 verschlossen, welcher über ein integriertes Sichifenster 5 verfügt. Hinter dem Sichtfenster kann sich beispielsweise ein Anzeigeelement oder ein, insbesondere optisches, Bedienelement befinden. Der Gehäusedeckel 4 ist auf bekannte Art und Weise mit dem Gehäusekörper verbunden.
Beispielsweise sind in dieser Hinsicht Schraub- oder Flanschverbindungen möglich. Das Gehäuse 2 besieht beispielsweise aus einem Metall oder Kunststoff.
Der Gehäusedeckel 4 umfasst einen Gehäusedeckel-Körper 5 mit einer Öffnung 5a, in welche das Sichtfenster 6 eingebracht ist. Beispielsweise ist das Sichtfenster 6 im Gehäusedeckel-Körper 5 vergossen. Das Sichtfenster 6 ist dann im Prinzip in einem vorgebbaren Randbereich in den Gehäusedeckel- Körper 5 eingefasst. Das Sichtfenster besteht erfindungsgemäß zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material· insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff.
Bei dem Sichtfenster 6 kann es sich einerseits um ein einziges Element handeln, wie in Fig. 1 gezeigt. Alternativ kann das Sichtfenster aber auch aus zumindest zwei Schaugläsem 7,8 zusammengesetzt sein, wie in den Figuren Fig.2 und Fig. 3 gezeigt.
Fig. 2 zeigt ein Sichtfenster 6, welches aus einem ersten Schauglas 7 und einem zweiten Schauglas 8 zusammengesetzt ist. In dieser Ausgestaltung weist das zweite Schauglas 8 eine geringere Dicke hz auf als das erste Schaugias 7 mit der Dicke hi. Das zweite Schauglas 8 besteht zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material, insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff, und das erste
Schauglas aus einem temperaturbeständigen Glas, insbesondere einem Borosilikatglas. Dabei ist das erste Schauglas 7 dem Gehäuseinnenraum zugewandt, und das zweite Schaugias 8 nach außen gerichtet. Das zweite Schauglas 8 gewährleistet eine hohe Stabilität des Sichtfensters 6 gegenüber der Bildung von Kratzern und/oder Rissen, und somit eine hohe mechanische Stabilität gegenüber Schlägen. Das erste Schauglas 7 zeichnet sich wiederum durch eine hohe Druckstabilität, insbesondere gegenüber einer ggf. im
Gehäuseinnenraum stattfindenden Explosion aus. Die beiden Schaugläser 7,8 sind bevorzugt miteinander verbunden, beispielsweise mittels eines Bonding-Verfahrens oder mittels eines, insbesondere transparenten,
Klebemittels.
Im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel haben das erste 7 und das zweite Schauglas 8 im Wesentlichen identische Querschnittsflächen. Dagegen weist im in Fig. 3 gezeigten Beispiel das zweite Schauglas 8 einen geringeren Durchmesser d2 als das erste Schaugias 7 mit dem Durchmesser di auf Die Mittelpunkte der beiden Querschnittsflächen Ai und A2 fluchten miteinander, derart, dass ein ringförmiger Randbereich 10 des ersten Schauglases 7 nicht von dem zweiten Schauglas 8 bedeckt ist. Mit diesem ringförmigen
Randbereich kann beispielsweise das Sichtfenster 6 in den Gehäusedeckel- Körper 5 eingebracht werden. Alternativ ist es auch möglich zuerst nur das erste Schaugias 7 in den
Gehäusedeckel-Körper 5 einzubringen und das zweite Schauglas 8
anschließend auf das erste Schauglas 7 aufzubringen. Hierzu kann das zweite Schauglas 8 beispielsweise mittels eines Klebemittels 9 auf das erste
Schauglas 7 aufgeklebt werden. Aber auch andere bekannte
Befestigungsweisen sind denkbar und fallen unter die vorliegende Erfindung. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise bestehende Gehäusedeckel 4 erfindungsgemäß nachrüsten.
Bezugszeichen
1 Feldgerät
2 Gehäuse
3 Gehäusekörper
4 Gehäusedeckel
5 Gehäusedeckel-Körper mit Öffnung 5a
6 Sichtfenster
7 erstes Schauglas
8 zweites Schauglas
9 Klebemittel
10 ringförmiger Randbereich hi,h2 Dicken der Schaugläser 7, 8
di,d2 Durchmesser der Schaugläser 7 8
Ai ,Ä2 Querschnittsflächen der SchaugSäser 7 8

Claims

Patentansprüche
1. Gehäusedecke! (4) für ein Feldgerät (1) der Automatisierungstechnik, umfassend
- einen Gehäusedeckel-Körper (5) mit zumindest einer Öffnung (5a)
- ein Sichtfenster (6), welches in die Öffnung (5a) einbringbar ist, und
- ein Befestigungsmittel zur, insbesondere lösbaren, Befestigung des Gehäusedeckels (4) an einem Gehäusekörper (3) eines Gehäuses (2) des Feldgeräts (1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sichtfenster (6) zumindest teilweise aus einem
schlagbeständigen Material, insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus sinem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff, besteht
2. Gehäusedeckel (4) nach Anspruch 1 ,
wobei das Sichtfenster (6) im Gehäusedeckel-Körper (5) vergossen ist
3. Gehäusedeckel (4) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Sichtfenster (6) eine Dicke von mindestens 10m n aufweist,
4. Gehäusedeckel (4) nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei das Sichtfenster (6) aus zumindest einem ersten Schauglas (7) und einem zweiten Schauglas (8) zusammengesetzt ist.
5. Gehäusedeckel (4) nach Anspruch 4,
wobei ein erstes der beiden Schaugläser (7) zumindest teilweise aus einem temperaturbeständigen Glas, insbesondere einem
Borosilikatglas, besteht.
6. Gehäusedeckel (4) nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
wobei ein zweites der beiden Schaugläser (8) zumindest teilweise aus einem schlagbeständigen Material, insbesondere aus einem Glas, bevorzugt einem Alumosilikatglas, einer Keramik oder einem Hybrid aus einem Glas oder einer Keramik und einem Kunststoff, besteht.
7. Gehäusedeckel (4) nach zumindest einem der Ansprüche 4-6,
wobei die beiden Schaugläser (7,8) derart angeordnet sind, dass das zweite Schauglas (8) nach außen gerichtet ist.
8. Gehäusedeckel (4) nach zumindest einem der Ansprüche 4 -7,
wobei die beiden Schaugläser (7,8) unterschiedliche Dicken (h 1,(12) aufweisen, insbesondere weist das erste Schauglas (7) eine Dicke (hi) von mindestens 10mm und das zweite Schauglas (8) eine Dicke (I12) von kleiner gleich 5mm auf.
9. Gehäusedeckei (4) nach zumindest einem der Ansprüche 4 -8,
wobei das erste (7) und zweite Schauglas (8) zumindest
abschnittsweise miteinander verbunden sind.
10. Gehäusedeckel (4) nach Anspruch 9,
wobei die Verbindung mittels eines Bonding-Verfahrens hergestellt ist, oder wobei die Verbindung mittels eines, insbesondere transparenten, Klebemittels (9) hergesteilt ist.
11. Gehäusedeckel (4) nach zumindest einem der Ansprüche 4 -10,
wobei die beiden Schaugläser (7,8) unterschiedlich große
Querschnittsflächen (AI,AS), insbesondere unterschiedliche
Durchmesser(di,d2), aufweisen.
12. Gehäusedeckel (4) nach Anspruch 11 ,
wobei die Mittelpunkte der Querschnittsflächen (A1A2) der beiden Schaugläser (7,8) miteinander fluchten, wobei die Querschnittsfläche (A2) des zweiten Schauglases (8) kleiner ist als die Querschnittsfläche (Ai) des ersten Schauglases (7) und wobei ein, insbesondere ringförmiger, Randbereich (10) des ersten Schaugiases (7) nicht von dem zweiten Schauglas (8) bedeckt ist.
13. Gehäusedeckel (4)nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, welcher derart ausgestaltet ist, dass er für den Einsatz in
explosionsgefährdeter Umgebung geeignet ist.
14. Gehäuse (2) für ein Feldgerät (1) mit einem Gehäusedeckel (4) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Feldgerät (1 ) der Automatisierungstechnik, umfassend zumindest ein Sensorelemenf, eine Feldgerät-Elektronik, und ein Gehäuse (2) nach Anspruch 14.
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