WO2022117177A1 - Passives statusanzeigemodul für einen sensor - Google Patents

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passive
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PCT/EP2020/084151
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Dominik Fehrenbach
Julian Epting
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Vega Grieshaber Kg
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Definitions

  • Passive status display module for a sensor
  • the invention relates to process automation in an industrial environment.
  • the invention relates to a passive status display module for displaying a status of a sensor using a light signal, and a sensor with such a passive status display module and the use of such a passive status display module for displaying a status of a sensor using a light signal.
  • sensors are used to record process parameters or to monitor areas, such as hazardous areas.
  • Sensors used for this purpose can be radar sensors, pressure sensors, ultrasonic sensors, etc.
  • limit sensors it can be useful to output the information “limit reached”/“limit not yet reached” by means of a light signal.
  • other signals can also be output, for example radio signals or acoustic signals.
  • a first aspect of the present disclosure relates to a passive status display module, which can be designed in particular for process automation in an industrial environment, and which is set up to display a status of a sensor using one or more light signals.
  • the passive status indicator module has a light-transmissive body with a bottom, a top and a border area.
  • the underside is designed to couple light from a light source of the sensor into the translucent body.
  • the light-transmitting body is designed in such a way that it directs the coupled-in light in the direction of the upper side and in the direction of the edge area in order to indicate a status of the sensor.
  • the light source of the sensor can be, for example, a point light source and/or a light-emitting diode, which illuminates at least a section of the underside of the translucent body when the passive status display module is placed on the sensor or inserted into the sensor.
  • the upper side of the light-transmissive body has an inwardly directed first curvature, which is set up to deflect the coupled-in light in the direction of the edge area, so that a predetermined area of the edge area is irradiated.
  • the underside has an inwardly directed second curvature, which is set up to direct the light from the light source during coupling in the direction of the upper side of the light-transmissive body, so that a predetermined area of the upper side is irradiated, and in particular the inward directed first bulge.
  • the entire upper side or at least essentially the entire upper side is preferably irradiated, so that the passive status display module is illuminated to a high percentage and emits light accordingly.
  • the underside has a recess designed to accommodate a communication module of the sensor, for example a Bluetooth module or some other type of wireless communication module.
  • a communication module of the sensor for example a Bluetooth module or some other type of wireless communication module.
  • the two inward bulges can be designed in such a way that little or no light from the lower bulge impinges on the recess.
  • the inwardly directed first bulge and the inwardly directed second bulge are arranged opposite one another.
  • At least one of the two bulges is arranged offset laterally to the central axis of the status display module.
  • the passive status display module has a latching element, or a plurality of latching elements, for latching when the status display module is attached to the sensor.
  • the latching elements snap into corresponding receptacles in the sensor housing and/or the electronics housing of the sensor.
  • the passive status display module is designed as a pressure-resistant, in particular metallic, housing cover, with the light-transmitting body being made of glass, for example.
  • the module itself can form a pressure-resistant cover. It can be provided that the glass pane of the cover has the two bulges and no additional module is required.
  • the housing cover can also not be encapsulated in a flameproof manner, for example in the form of a transparent plastic cover.
  • the passive status display module is designed as a puck-like insert in the cover area of a sensor housing. After attaching the passive status display module to the sensor, the cover can be screwed on.
  • the underside and/or the upper side of the translucent body has a frosting, roughness or other surface shape in order to scatter the incident light from the light source as effectively as possible so that it is distributed in the translucent body in order to close it illuminate.
  • the translucent body has a circumferential phase in the transition between the edge area and the top, which is set up to increase the visibility of the status display, so that it can also be seen well from the side.
  • a further aspect of the present disclosure relates to a sensor with a (first) passive status display module described above and below.
  • a further embodiment of the present disclosure relates to such a sensor with a further, second status display module, which is arranged below the first status display module.
  • the two modules can be stacked one on top of the other.
  • the first module is active with a light source and the second module is passive as described here.
  • a further aspect of the present disclosure relates to the use of a passive status display module described above and below in a sensor for displaying a status of a sensor by means of a light signal.
  • the feature “passive” means that the status display module does not have to have its own light source, but is illuminated by an LED of the sensor.
  • process automation in the industrial environment can be understood as a sub-area of technology that includes measures for the operation of machines and systems without human intervention.
  • One goal of process automation is eFs to automate the interaction of individual components of a plant in the chemical, food, pharmaceutical, petroleum, paper, cement, shipping or mining sectors.
  • a large number of sensors can be used for this purpose, which are particularly adapted to the specific requirements of the process industry, such as mechanical stability, insensitivity to contamination, extreme temperatures and extreme pressures. Measured values from these sensors are usually transmitted to a control room, in which process parameters such as fill level, limit level, flow rate, pressure or density monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.
  • a sub-area of process automation in the industrial environment relates to logistics automation.
  • processes inside or outside a building or within a single logistics facility are automated in the field of logistics automation.
  • Typical applications are found, for example, in systems for logistics automation in the area of baggage and freight handling at airports, in the area of traffic monitoring (toll systems), in retail, in parcel distribution or in the area of building security (access control).
  • presence detection in combination with precise measurement of the size and position of an object is required by the respective application.
  • Sensors based on optical measuring methods using lasers, LEDs, 2D cameras or 3D cameras, which record distances according to the transit time principle (time of flight, ToF), can be used for this purpose.
  • factory/manufacturing automation Another sub-area of process automation in the industrial environment relates to factory/manufacturing automation. Use cases for this can be found in a wide variety of industries such as automobile manufacturing, food production, the pharmaceutical industry or generally in the field of packaging.
  • the aim of factory automation is to automate the production of goods using machines, production lines and/or robots, i. H. run without human intervention.
  • the sensors used here and the specific requirements with regard to the measurement accuracy when detecting the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation.
  • FIG. 1 shows a passive status indicator module according to an embodiment in a cross-sectional view.
  • FIG. 2 shows the upper area of a sensor with a passive status display module, also in a cross-sectional view.
  • FIG. 3 shows three perspective views of a sensor.
  • FIG. 4 shows a passive status indicator module in a perspective view.
  • FIG. 5 shows the passive status indicator module of FIG. 4 from below.
  • the passive status display module 101 is used to display a status of a sensor using a light signal.
  • the passive status display module 101 has a translucent body 102, with a bottom 103, a top 104 and an edge region 105.
  • the bottom 103 is irradiated by a light source in the sensor, for example a light-emitting diode, and is used to couple the light from the light source of the sensor into the translucent body 102.
  • the underside can have an inward curvature 108, which can be shaped like a lens, in order to deflect the light from the light source of the sensor, so that the largest possible area of the upper side 104 of the translucent body 102 is irradiated .
  • the top 104 has an opposite, also inwardly directed bulge 107, which is irradiated by the light in order to reflect it and into
  • RECTIFIED SHEET (RULE 91) ISA/EP to distribute in different directions in the translucent body.
  • the light is deflected in the direction of the edge regions 105 of the transparent body.
  • An annular section is provided in the lower area of the light-transmissive body, which can have one or more snap-in elements 112 in order to fasten the passive status display module to the sensor housing.
  • the passive status indicator module could be implemented as a passive "LED puck". No additional wiring is required to provide the desired status indication. In particular, the multiple deflection of the incident light ensures axial and radial visibility.
  • the light of the existing status LED of the sensor which is connected to the main electronics of the sensor, for example the point level sensor, is distributed axially and radially. Any sensor, and in particular a filling level sensor as well as a point level sensor, can be retrofitted with this LED puck. It is advantageous for subsequent equipment if the LED is always arranged in the same position in the main electronics, so that the bulges 107, 108 are ideally irradiated.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the upper area of a point level sensor or fill level sensor 100.
  • the sensor 100 has an electronics cup 121 in which the electronics are accommodated.
  • the light source 106 is located on the electronics cup 121 and is arranged directly below the inward bulge 108 on the underside of the light-transmissive body 102 of the passive status display module 101 .
  • the LED 106 irradiates the lens-like curvature 108, which couples the light into the light-transmitting body 101, so that large areas of the upper side 104 of the light-transmitting body 101 and in particular the curvature 107 arranged at the top are irradiated.
  • the upper curvature 107 breaks the light and reflects it in particular in the direction of the edge area 105.
  • the sensor housing has a cover 120 that can be screwed on, which is also translucent in the present example and is made of plastic, for example.
  • the passive status indicator module 101 has a surrounding elastomer 111 for supporting the status indicator module after installation in the sensor 100 . Between the There is an air gap on the underside of the cover 120 and the status display module 101 .
  • the housing cover 120 has a circumferential bezel 122 which increases the visibility of the status indicator from the side.
  • Fig. 3 shows three perspective views of a sensor 100, on the left with a closed housing cover, in the middle with an open housing cover and a passive status display module 101 attached, and on the right with an open housing cover without a passive status display module 101 attached.
  • the passive status display module 101 is attached to the base body of the sensor housing or to the electronics cup 121 by means of a rotary movement.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a passive status display module 101.
  • the lens-like curvature 107 can be seen on the upper side, which is arranged laterally offset to the central axis of the module.
  • Two indentations 130 are provided laterally on the upper side, which make it easier to attach the module to the sensor housing.
  • FIG. 5 shows the passive status indicator module 101 of FIG. 4 viewed from below. Opposite the indentation on the top is a smaller indentation 108 on the bottom. In particular, three latching elements 112 are provided in this embodiment, which are set up for attachment to the electronics cup 121 .
  • the sensor cover can be designed to be pressure-resistant. Like the rest of the sensor housing, the sensor cover can be made of metal and, in particular, cannot be translucent. It can have a passive status indicator module 101 made of glass, which protrudes upwards from the metal cover and refracts the light from the light source in such a way that it becomes visible from the side. A circumferential phase can be provided to simplify lateral radiation, similar to the cover 120 of FIG. 2.
  • the underside 114 of the passive status display module 101, and possibly also the upper frame and/or the entire upper side, can be matted or roughened or otherwise processed and shaped in order to also deflect the light from the light source 106 to the side, so that the translucent body 102 is broadcast optimally.
  • the structure of the sensor cover satisfies the Ex-D requirements for explosion protection.
  • a further status display module can be provided underneath the status display module 101, as described above with reference to FIGS.
  • the passive status display module 101 is designed as an LED puck and has two lens-like bulges. These two “lenses” refract or direct the light rays from the light source in such a way that a radial and axial alignment takes place.
  • this design allows foreign objects inside the puck to be bypassed, such as a recess for a Bluetooth module. This makes it possible to attach a Bluetooth module without negatively affecting the axial and radial illumination.

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Abstract

Passives Statusanzeigemodul zum Anzeigen eines Status eines Sensors mittels eines Lichtsignals, welches einen lichtdurchlässigen Körper aufweist, der Licht aus einer LED-Lichtquelle des Sensors einkoppelt und in Richtung Oberseite und in Richtung des Randbereichs leitet, um den Status des Sensors anzuzeigen.

Description

Passives Statusanzeigemodul für einen Sensor
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld. Insbesondere betrifft die Erfindung ein passives Statusanzeigemodul zum Anzeigen eines Status eines Sensors mittels eines Lichtsignals, sowie einen Sensor mit einem derartigen passiven Statusanzeigemodul und die Verwendung eines solchen passiven Statusanzeigemoduls zum Anzeigen eines Status eines Sensors mittels eines Lichtsignals.
Hintergrund
In der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld werden Sensoren verwendet, um Prozessmessgrößen zu erfassen, oder auch um Bereiche zu überwachen, beispielsweise Gefahrenbereiche. Hierfür verwendete Sensoren können Radarsensoren sein, Drucksensoren, Ultraschallsensoren, etc. Insbesondere bei Grenzstandsensoren kann es sich anbieten, die Information „Grenzstand erreicht“/ „Grenzstand noch nicht erreicht“ mittels eines Lichtsignals auszugeben. Alternativ zum Lichtsignal könne auch andere Signale ausgegeben werden, beispielsweise Funksignale oder akustische Signale.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ausgabe von Signalen von Sensoren weiterzubilden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein passives Statusanzeigemodul, das insbesondere zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld ausgeführt sein kann, und das eingerichtet ist zum Anzeigen eines Status eines Sensors mittels eines oder mehreren Lichtsignalen. Das passive Statusanzeigemodul weist einen lichtdurchlässigen Körper mit einer Unterseite, einer Oberseite und einem Randbereich auf. Die Unterseite ist zum Einkoppeln von Licht aus einer Lichtquelle des Sensors in den lichtdurchlässigen Körper eingerichtet. Der lichtdurchlässige Körper ist hierbei derart ausgebildet, dass er das eingekoppelte Licht in Richtung der Oberseite und in Richtung des Randbereichs leitet, um einen Status des Sensors anzuzeigen.
Bei der Lichtquelle des Sensors kann es sich beispielsweise um eine punktförmige Lichtquelle und/oder um eine Leuchtdiode handeln, welche zumindest einen Abschnitt der Unterseite des lichtdurchlässigen Körpers beleuchtet, wenn das passive Statusanzeigemodul auf den Sensor aufgesetzt oder in den Sensor eingesetzt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die Oberseite des lichtdurchlässigen Körpers eine nach innen gerichtete erste Wölbung auf, welche eingerichtet ist, das eingekoppelte Licht in Richtung des Randbereichs umzulenken, so dass eine vorbestimmte Fläche des Randbereichs bestrahlt wird. Gemäß einerweiteren Ausführungsform weist die Unterseite eine nach innen gerichtete zweite Wölbung auf, welche eingerichtet ist, das Licht aus der Lichtquelle beim Einkoppeln in Richtung der Oberseite des lichtdurchlässigen Körpers zu lenken, so dass eine vorbestimmte Fläche der Oberseite bestrahlt wird, und insbesondere die nach innen gerichtete erste Wölbung. Vorzugsweise wird die gesamte Oberseite oder zumindest im Wesentlichen die gesamte Oberseite bestrahlt, so dass das passive Statusanzeigemodul zu einem hohen Prozentsatz ausgeleuchtet ist und entsprechend Licht abstrahlt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Unterseite eine Aussparung auf, eingerichtet zur Aufnahme eines Kommunikationsmoduls des Sensors, beispielsweise eines Bluetooth-Moduls oder eines anderweitigen Drahtlos-Kommunikationsmoduls. Die beiden nach innen gerichteten Wölbungen können derart ausgeführt sein, dass nur wenig oder gar kein Licht von der unteren Wölbung auf die Aussparung trifft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die nach innen gerichtete erste Wölbung und die nach innen gerichtete zweite Wölbung einander gegenüberliegend angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine der beiden Wölbungen seitlich versetzt zur Mittelachse des Statusanzeigemoduls angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das passive Statusanzeigemodul ein Rastelement, oder mehrere Rastelemente, zum Einrasten bei Befestigung des Statusanzeigemoduls an dem Sensor auf. Beispielsweise rasten die Rastelemente bei einer Drehbewegung des Statusanzeigemoduls in entsprechende Aufnahmen des Sensorgehäuses und/oder des Elektronikbechers des Sensors ein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das passive Statusanzeigemodul als druckfester, insbesondere metallischer Gehäusedeckel ausgeführt, wobei der lichtdurchlässige Körper beispielsweise aus Glas ist. Das Modul an sich kann einen druckfesten Deckel ausbilden. Es kann vorgesehen sein, das die Glasscheibe des Deckels die beiden Wölbungen aufweist und kein zusätzliches Modul erforderlich ist. Auch kann der Gehäusedeckel nicht druckfest gekapselt ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines transparenten Kunststoffdeckels.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das passive Statusanzeigemodul als puckartige Einlage in den Deckelbereich eines Sensorgehäuses ausgeführt. Nach Anbringung des passiven Statusanzeigemoduls auf den Sensor kann der Deckel aufgeschraubt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die Unterseite und/oder die Oberseite des lichtdurchlässigen Körpers eine Mattierung, Rauigkeit oder anderweitige Oberflächenform auf, um das auftreffende Licht aus der Lichtquelle möglichst effektiv zu streuen, damit es sich im lichtdurchlässige Körper verteilt, um diesen zu beleuchten. Gemäß einerweiteren Ausführungsform weist der lichtdurchlässige Körper im Übergang zwischen dem Randbereich und der Oberseite eine umlaufende Phase auf, die eingerichtet ist zur Erhöhung der Sichtbarkeit der Statusanzeige, so dass sie auch gut von der Seite aus gesehen werden kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen Sensor mit einem oben und im Folgenden beschriebenen (ersten) passiven Statusanzeigemodul.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft einen solchen Sensor mit einem weiteren, zweiten Statusanzeigemodul, welches unterhalb des ersten Statusanzeigemoduls angeordnet ist. Die beiden Module können übereinander gestapelt angeordnet sein. Beispielsweise ist das erste Modul aktiv mit einer Leuchtquelle ausgeführt und das zweite Modul passiv wie hier beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung eines oben und im Folgenden beschriebenen passiven Statusanzeigemoduls in einem Sensor zum Anzeigen eines Status eines Sensors mittels eines Lichtsignals.
Das Merkmal „passiv“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, dass das Statusanzeigemodul keine eigene Lichtquelle aufweisen muss, sondern von einer LED des Sensors beleuchtet wird.
Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist eFs, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.
Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.
Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-ZFertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt ein passives Statusanzeigemodul gemäß einer Ausführungsform in Querschnittsdarstellung.
Fig. 2 zeigt den oberen Bereich eines Sensors mit einem passiven Statusanzeigemodul, ebenfalls in Querschnittsdarstellung.
Fig. 3 zeigt drei perspektivische Ansichten eines Sensors.
Fig. 4 zeigt ein passives Statusanzeigemodul in perspektivischer Ansicht.
Fig. 5 zeigt das passive Statusanzeigemodul der Fig. 4 von unten.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines passiven Statusanzeigemoduls 101 gemäß einer Ausführungsform. Das passive Statusanzeigemodul 101 dient der Anzeige eines Status eines Sensors mittels eines Lichtsignals. Hierfür weist das passive Statusanzeigemodul 101 einen lichtdurchlässigen Körper 102 auf, mit einer Unterseite 103, einer Oberseite 104 und einem Randbereich 105. Die Unterseite 103 wird von einer Lichtquelle im Sensor bestrahlt, beispielsweise einer Leuchtdiode, und dient dem Einkoppeln des Lichts aus der Lichtquelle des Sensors in den lichtdurchlässigen Körper 102. Hierfür kann die Unterseite eine nach innen gerichtete Wölbung 108 aufweisen, die linsenartig geformt sein kann, um das Licht von der Lichtquelle des Sensors umzulenken, so dass ein möglichst großer Bereich der Oberseite 104 des lichtdurchlässigen Körpers 102 bestrahlt wird.
Die Oberseite 104 weist eine gegenüberliegende, ebenfalls nach innen gerichtete Wölbung 107 auf, die von dem Licht bestrahlt wird, um es zu reflektieren und in
RECTIFIED SHEET (RULE 91) ISA/EP verschiedene Richtungen im lichtdurchlässigen Körper zu verteilen. Insbesondere wird das Licht in Richtung der Randbereiche 105 des lichtdurchlässigen Körpers umgelenkt.
Im unteren Bereich des lichtdurchlässigen Körpers ist ein ringförmiger Abschnitt vorgesehen, der einen oder mehrere Rastelemente 112 aufweisen kann, um das passive Statusanzeigemodul an dem Sensorgehäuse zu befestigen.
Das passive Statusanzeigemodul könnte als passiver „LED-Puck“ ausgeführt sein. Eine zusätzliche Verkabelung zur Bereitstellung der gewünschten Statusanzeige ist nicht erforderlich. Insbesondere wird durch die mehrfache Umlenkung des eingestrahlten Lichts für axiale und radiale Sichtbarkeit gesorgt. Das Licht der vorhandenen StatusLED des Sensors, die an der Hauptelektronik des Sensors, beispielsweise den Grenzstandsensor, angeschlossen ist, wird axial und radial verteilt. Mit diesem LED- Puck kann jeder Sensor, und insbesondere ein Füllstandsensor sowie auch ein Grenzstandsensor, nachträglich ausgerüstet werden. Vorteilhaft für die nachträgliche Ausrüstung ist es, wenn die LED immer an derselben Position in der Hauptelektronik angeordnet ist, damit die Wölbungen 107, 108 ideal bestrahlt werden.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des oberen Bereichs eines Grenzstandsensors oder Füllstandsensors 100. Der Sensor 100 weist einen Elektronikbecher 121 auf, in dem die Elektronik untergebracht ist. Auf dem Elektronikbecher 121 befindet sich die Lichtquelle 106, die direkt unterhalb der nach innen gerichteten Wölbung 108 auf der Unterseite des lichtdurchlässigen Körpers 102 des passiven Statusanzeigemoduls 101 angeordnet ist. Die LED 106 bestrahlt die linsenartige Wölbung 108, welche das Licht in den lichtdurchlässigen Körper 101 einkoppelt, so dass große Bereiche der Oberseite 104 des lichtdurchlässigen Körpers 101 und insbesondere die oben angeordnete Wölbung 107 bestrahlt werden. Die obere Wölbung 107 bricht das Licht und reflektiert es insbesondere in Richtung des Randbereichs 105.
Das Sensorgehäuse weist einen aufschraubbaren Deckel 120 auf, der im vorliegenden Beispiel ebenfalls lichtdurchlässig ist und beispielsweise aus Kunststoff ausgeführt ist.
Das passive Statusanzeigemodul 101 weist ein umlaufendes Elastomer 111 zum Abstützen des Statusanzeigemoduls nach Einbau in den Sensor 100 auf. Zwischen der Unterseite des Deckels 120 und dem Statusanzeigemodul 101 befindet sich ein Luftspalt.
Der Gehäusedeckel 120 weist eine umlaufende Phase 122 auf, welche die Sichtbarkeit der Statusanzeige von der Seite aus erhöht.
Fig. 3 zeigt drei perspektivische Darstellungen eines Sensors 100, links mit geschlossenem Gehäusedeckel, in der Mitte mit geöffnetem Gehäusedeckel und aufgesetztem passiven Statusanzeigemodul 101 und rechts mit geöffnetem Gehäusedeckel ohne aufgesetztem passiven Statusanzeigemodul 101.
Das passive Statusanzeigemodul 101 wird durch eine Drehbewegung am Grundkörper des Sensorgehäuses bzw. am Elektronikbecher 121 befestigt.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines passiven Statusanzeigemoduls 101. Auf der Oberseite ist die linsenartige Wölbung 107 zu sehen, die seitlich versetzt zur Mittelachse des Moduls angeordnet ist. Auf der Oberseite sind seitlich zwei Einbuchtungen 130 angebracht, welche das Anbringen des Moduls am Sensorgehäuse erleichtern.
Fig. 5 zeigt das passive Statusanzeigemodul 101 der Fig. 4 von unten gesehen. Gegenüber der Einbuchtung auf der Oberseite befindet sich eine kleinere Einbuchtung 108 auf der Unterseite. Insbesondere sind in dieser Ausführungsform drei Rastelemente 112 vorgesehen, welche zur Befestigung am Elektronikbecher 121 eingerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Sensordeckel druckfest ausgeführt sein. Der Sensordeckel kann, wie auch das übrige Sensorgehäuse, aus Metall und insbesondere nicht lichtdurchlässig sein. Er kann ein passives Statusanzeigemodul 101 aus Glas aufweisen, welches aus dem Metalldeckel nach oben herausragt und das Licht der Lichtquelle so bricht, dass es seitlich sichtbar wird. Zur Vereinfachung der seitlichen Abstrahlung kann eine umlaufende Phase vorgesehen sein, ähnlich wie bei dem Deckel 120 der Fig. 2. Die Unterseite 114 des passiven Statusanzeigemoduls 101 , und ggf. auch die obere Faße und/oder die komplette Oberseite kann mattiert oder angeraut oder anderweitig bearbeitet und geformt sein, um das Licht der Lichtquelle 106 auch zur Seite hin umzulenken, so dass der lichtdurchlässige Körper 102 optimal ausgestrahlt wird.
Der Aufbau des Sensordeckels genügt den Ex-D Anforderungen des Explosionsschutzes.
Unterhalb des Statusanzeigemoduls 101 kann ein weiteres Statusanzeigemodul vorgesehen sein, wie es weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben ist.
Es kann als ein Kernaspekt der vorliegenden Offenbarung angesehen werden, dass das passive Statusanzeigemodul 101 als LED-Puck ausgeführt ist und zwei linsenartige Wölbungen aufweist. Diese beiden „Linsen“ brechen bzw. leiten die Lichtstrahlen der Lichtquelle derart, dass eine radiale und axiale Ausrichtung erfolgt. Zudem ermöglicht dieser Aufbau, dass Fremdkörper innerhalb des Pucks umgangen werden können, wie beispielsweise eine Ausnehmung für ein Bluetooth-Modul. Somit ist es möglich, ein Bluetooth-Modul anzubringen, ohne dass die axiale und radiale Ausleuchtung negativ beeinträchtigt wird.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Passives Statusanzeigemodul (101) zum Anzeigen eines Status eines Sensors (100) mittels eines Lichtsignals, aufweisend: einen lichtdurchlässigen Körper (102) mit einer Unterseite (103), einer Oberseite (104) und einem Randbereich (105); wobei die Unterseite zum Einkoppeln von Licht aus einer Lichtquelle (106) des Sensors in den lichtdurchlässigen Körper eingerichtet ist; wobei der lichtdurchlässige Körper derart ausgebildet ist, dass er das eingekoppelte Licht in Richtung der Oberseite und in Richtung des Randbereichs leitet, um einen Status des Sensors anzuzeigen.
2. Passives Statusanzeigemodul (101) nach Anspruch 1 , wobei die Oberseite (104) eine nach innen gerichtete erste Wölbung (107) aufweist, um das eingekoppelte Licht in Richtung des Randbereichs umzulenken, so dass eine vorbestimmte Fläche des Randbereichs bestrahlt wird.
3. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterseite (103) eine nach innen gerichtete zweite Wölbung (108) aufweist, um das Licht aus der Lichtquelle (106) bei Einkoppeln in Richtung der Oberseite (104) zu lenken, so dass eine vorbestimmte Fläche der Oberseite bestrahlt wird.
4. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: eine Aussparung (109) auf der Unterseite (103), eingerichtet zur Aufnahme eines Kommunikationsmoduls (110) des Sensors (100).
5. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: ein umlaufendes Elastomer (111) zum Abstützen des Statusanzeigemoduls nach Einbau in den Sensor (100).
6. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die nach innen gerichtete erste Wölbung (107) und innen gerichtete zweite Wölbung (108) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
7. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die nach innen gerichtete erste Wölbung (107) und innen gerichtete zweite Wölbung (108) seitlich versetzt zur Mittelachse des passiven Statusanzeigemoduls angeordnet sind.
8. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: ein Rastelement (112) zum Einrasten bei Befestigung des passiven Statusanzeigemoduls an dem Sensor (100).
9. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgeführt als druckfester metallischer Gehäusedeckel, wobei der lichtdurchlässige Körper (102) aus Glas ist.
10. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ausgeführt als puckartige Einlage in den Deckelbereich eines Sensorgehäuses.
11. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterseite (103) und/oder die Oberseite eine Mattierung oder Rauigkeit aufweist, um das auftreffende Licht aus der Lichtquelle (106) zu streuen.
12. Passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der lichtdurchlässige Körper (102) im Übergang zwischen dem Randbereich (105) und der Oberseite (104) eine umlaufende Fase (113) aufweist, eingerichtet zur Erhöhung der Sichtbarkeit der Statusanzeige.
13. Sensor (100) mit einem ersten passiven Statusanzeigemodul (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Sensor (100) nach Anspruch 13, weiter aufweisend ein zweites passives Statusanzeigemodul (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches unterhalb des ersten Statusanzeigemoduls angeordnet ist.
15. Verwendung eines passiven Statusanzeigemodul (101) nach einem der Ansprüche
1 bis 12 in einem Sensor (100) zum Anzeigen eines Status eines Sensors (100) mittels eines Lichtsignals.
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