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Title:
PROTECTIVE HOOD FOR A FIELD DEVICE, AND MEASUREMENT/AUTOMATION FIELD DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/218647
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a protective hood (10) designed for a measurement/automation field device (1). The protective hood has a longitudinal axis (10.1) and a hood wall (11), which has an open first end (11.1) and a closed second end (11.2) and forms a hood chamber (11.3). The hood chamber is designed, in particular, to receive an electronics housing (20) of the field device along the longitudinal axis via the open first end. The protective hood has at least one fastening apparatus (12), which is designed, in particular, to be brought into mechanical contact with the electronics housing. Without an application of force, the protective hood has a first shape (13.1) in which the fastening apparatus is at a first distance (14.1) from the longitudinal axis. The protective hood is characterized in that it can be elastically deformed, by an application of force, into a second shape (13.2) in which the fastening apparatus is at a second distance (14.2) from the longitudinal axis, the second distance being greater than the first distance.

Inventors:
LARSSON BJÖRN (CH)
LOEFFEL PHILIPP (CH)
Application Number:
PCT/EP2022/057318
Publication Date:
October 20, 2022
Filing Date:
March 21, 2022
Export Citation:
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Assignee:
FLOWTEC AG (CH)
International Classes:
G01D11/24; G01D21/00
Foreign References:
DE102011004447A12012-08-23
DE4403660A11994-10-13
US10077149B22018-09-18
DE4400993A11995-07-20
DE19514026A11996-10-17
DE3216229A11983-06-30
EP2105715A12009-09-30
Attorney, Agent or Firm:
HAHN, Christian (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schutzhaube (10) eingerichtet für ein Feldgerät (1) der Mess- /Automatisierungstechnik, wobei die Schutzhaube eine Längsachse (10.1) sowie eine Haubenwandung (11) mit einem offenen ersten Ende (11.1) und einem geschlossenen zweiten Ende (11.2) aufweist, welche Haubenwandung eine Haubenkammer (11.3) ausbildet, wobei die Haubenkammer insbesondere dazu eingerichtet ist, ein Elektronikgehäuse (20) des Feldgeräts über das offene erste Ende entlang der Längsachse aufzunehmen, wobei die Schutzhaube zumindest eine Befestigungseinrichtung (12) aufweist, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, mit dem Elektronikgehäuse mechanisch kontaktiert zu werden, wobei die Schutzhaube ohne Krafteinwirkung eine erste Form (13.1) aufweist, in welcher die Befestigungseinrichtung einen ersten Abstand (14.1) zur Längsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube durch eine Krafteinwirkung in eine zweite Form (13.2) elastisch verformbar ist, in welcher zweiten Form die Befestigungseinrichtung einen zweiten Abstand (14.2) zur Längsachse aufweist, welcher größer ist als der erste Abstand.

2. Schutzhaube nach Anspruch 1 , wobei ein Haubenquerschnitt (10.2) in der ersten Form (13.1) einem Kreis folgt, wobei der Haubenquerschnitt in der zweiten Form (13.2) einem Oval folgt.

3. Schutzhaube nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schutzhaube (10) im Bereich des zweiten Endes zumindest eine Beabstandungsvorrichtung (15) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, einen Mindestabstand zwischen dem zweiten Ende und dem Elektronikgehäuse sicherzustellen.

4. Schutzhaube nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Befestigungseinrichtung (12) jeweils einen Vorsprung (12.1) aufweist, wobei die Befestigungseinrichtung insbesondere integral in der Haubenwandung ausgebildet ist.

5. Schutzhaube nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schutzhaube (10) aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt ist.

6. Schutzhaube nach einem der vorigen Ansprüche, wobei zur Überführung der Schutzhaube (10) in die zweite Form (13.2) eine Krafteinwirkung von höchstens 100 Newton, und insbesondere höchstens 50 Newton nötig ist. 7. Schutzhaube nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der zweite Abstand (14.2) mindestens 5% größer ist als der erste Abstand (14.1), und bevorzugt mindestens 10% größer ist als der erste Abstand, oder wobei der zweite Abstand mindestens 1 Millimeter und bevorzugt mindestens 2 Millimeter größer ist als der erste Abstand. 8. Schutzhaube nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Vorsprung (12.1) eine erste Fläche (12.11) aufweist, wobei ein Normalenvektor (12.111) der ersten Fläche dem zweiten Ende (11.2) zugewandt ist, wobei ein Innenwinkel (16) zwischen dem Normalenvektor und dem Haubenquerschnitt (10.2) der Schutzhaube größer ist als 45 Grad und insbesondere größer als 55 Grad, und bevorzugt größer als 60 Grad.

9. Schutzhaube nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Innenwinkel kleiner ist als 85 Grad und insbesondere kleiner als 80 Grad und bevorzugt kleiner als 75 Grad.

10. Schutzhaube nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der Vorsprung (12.1) eine zweite Fläche (12.12) aufweist, wobei ein

Normalenvektor (12.111) der zweiten Fläche dem ersten Ende (11.1) zugewandt ist, wobei ein Innenwinkel (16) zwischen dem Normalenvektor und dem Haubenquerschnitt (10.2) der Schutzhaube kleiner ist als 45 Grad und insbesondere kleiner ist als 35 Grad.

11. Feldgerät (1) der Mess-/Automatisierungstechnik umfassend: ein Elektronikgehäuse (20) mit einer eine Gehäusekammer (22) ausbildende Gehäusewandung (21); einen Messaufnehmer (30) eingerichtet zum Erzeugen eines Messsignals einer Messgröße; eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung (40) zum Bereitstellen von Messwerten der Messgröße mittels des Messsignals, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung in der Gehäusekammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät eine Schutzhaube (10) nach einem der vorigen Ansprüche aufweist, wobei das Elektronikgehäuse in der Haubenkammer (11.3) angeordnet ist und die Schutzhaube trägt. 12. Feldgerät nach Anspruch 11 , wobei die Haubenwandung (11) in der ersten Form (13.1) zum Elektronikgehäuse (20) zumindest außerhalb eines Bereichs der mindestens einen ersten Befestigungsvorrichtung (12) sowie der Beabstandungsvorrichtung (15) einen Abstand von höchstens 30 Millimeter und/oder mindestens 5 Millimeter aufweist. 13. Feldgerät nach Anspruch 11 oder 12, wobei die mindestens eine erste Befestigungsvorrichtung (12) mit der Haubenwandung (11 ) in der ersten Form auf der Gehäusewandung (21 ), insbesondere auf einer Spitze, Kante oder auf einer Fläche der Gehäusewandung aufliegt und eine Kraft auf die Schutzhaube (10) mit einer Kraftkomponente in Richtung des offenen ersten Endes bewirkt.

14. Feldgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Schutzhaube durch Bewirken einer Kraft entlang der Längsachse der Schutzhaube am Feldgerät montierbar ist, und wobei die Schutzhaube durch Verformen in die zweite Form und Abziehen demontierbar ist.

Description:
Schutzhaube für ein Feldgerät und Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik

Die Erfindung betrifft eine Schutzhaube für ein Feldgerät und ein Feldgerät der Mess- /Automatisierungstechnik.

Feldgeräte der Mess-/Automatisierungstechnik werden häufig in Umgebungen mit widrigen Bedingungen eingesetzt, so dass Schutzhauben eingesetzt werden, welche dazu eingerichtet sind, die Feldgeräte vor Beschädigung zu schützen. Ein Beispiel für eine solche Schutzhaube findet sich in der EP2105715B1 , bei welcher sich die Schutzhaube mittels eines Klapp- und Rastmechanismus an einem Feldgerät befestigen lässt, wobei die Schutzhaube zwei aufklappbare Schutzhaubenteile aufweist Eine solche Schutzhaube ist jedoch mechanisch nicht besonders stabil, und Rastnasen mit Umgebungskontakt sind ihrerseits anfällig für Beschädigung. Es ist auch bekannt, Schutzhauben an Feldgerätegehäusen festzuschrauben, jedoch erfordert dies den Einsatz von Werkzeug, was man gerne vermeiden möchte.

Als Aufgabe der Erfindung kann es gesehen werden, eine robuste Schutzhaube sowie ein Feldgerät mit einer solchen Schutzhaube vorzuschlagen, welche auf einfache Art und Weise montierbar und demontierbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Schutzhaube gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 sowie durch ein erfindungsgemäßes Feldgerät gemäß dem unabhängigen Anspruch 11. Eine erfindungsgemäße Schutzhaube eingerichtet für ein Feldgerät der Mess- /Automatisierungstechnik weist eine Längsachse sowie eine Haubenwandung auf, welche eine Haubenkammer mit einem offenen ersten Ende und einem geschlossenen zweiten Ende ausbildet, wobei die Haubenkammer dazu eingerichtet ist, ein Elektronikgehäuse des Feldgeräts über das offene erste Ende entlang der Längsachse aufzunehmen, wobei die Schutzhaube zumindest eine Befestigungseinrichtung aufweist, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, mit dem Elektronikgehäuse mechanisch kontaktiert zu werden, wobei die Schutzhaube elastisch verformbar ist, wobei die Schutzhaube ohne Krafteinwirkung eine erste Form aufweist, in welcher die Befestigungseinrichtung einen ersten Abstand zur Längsachse aufweist, wobei die Schutzhaube durch eine Krafteinwirkung in eine zweite Form elastisch verformbar ist, in welcher zweiten Form die Befestigungseinrichtung einen zweiten Abstand zur Längsachse aufweist, welcher größer ist als der erste Abstand.

In einer Ausgestaltung folgt ein Haubenquerschnitt in der ersten Form einem Kreis, wobei der Haubenquerschnitt in der zweiten Form einem Oval folgt.

In einer Ausgestaltung wobei die Schutzhaube im Bereich des zweiten Endes zumindest eine Beabstandungsvorrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, einen Mindestabstand zwischen dem zweiten Ende und dem Elektronikgehäuse sicherzustellen.

In einer Ausgestaltung weist die Befestigungseinrichtung jeweils einen Vorsprung auf, wobei die Befestigungseinrichtung insbesondere integral in der Haubenwandung ausgebildet ist.

In einer Ausgestaltung ist die Schutzhaube aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt ist.

In einer Ausgestaltung ist zur Überführung der Schutzhaube in die zweite Form eine Krafteinwirkung von höchstens 100 Newton, und insbesondere höchstens 50 Newton nötig.

Auf diese Weise kann die Schutzhaube ohne Werkzeug alleine durch händische Bedienung entfernt und/oder montiert werden.

In einer Ausgestaltung ist der zweite Abstand mindestens 5% größer ist als der erste Abstand, und bevorzugt mindestens 10% größer ist als der erste Abstand, oder wobei der zweite Abstand mindestens 1 Millimeter und bevorzugt mindestens 2 Millimeter größer ist als der erste Abstand. In einer Ausgestaltung weist der Vorsprung eine erste Fläche auf, wobei ein Normalenvektor der ersten Fläche dem zweiten Ende zugewandt ist, wobei ein Innenwinkel zwischen dem Normalenvektor und einem Querschnitt der Schutzhaube größer ist als 45 Grad und insbesondere größer als 55 Grad und bevorzugt größer als 60 Grad.

Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die Schutzhaube durch Ziehen entlang einer Längsachse der Schutzhaube entfernen lässt.

In einer Ausgestaltung ist der Innenwinkel kleiner als 85 Grad und insbesondere kleiner als 80 Grad und bevorzugt kleiner als 75 Grad. Auf diese Weise übt der Vorsprung bei montierter Schutzhaube eine Kraft in Richtung des ersten offenen Endes, wodurch die Schutzhaube fest auf dem Elektronikgehäuse angeordnet ist.

In einer Ausgestaltung weist der Vorsprung eine zweite Fläche auf, wobei ein Normalenvektor der zweiten Fläche dem ersten Ende zugewandt ist, wobei ein Innenwinkel zwischen dem Normalenvektor und dem Haubenquerschnitt der Schutzhaube kleiner ist als 45 Grad und insbesondere kleiner ist als 35 Grad.

Auf diese Weise lässt sich die Schutzhaube einfach durch Aufstecken auf ein zugehöriges Elektronikgehäuse montieren.

Ein erfindungsgemäßes Feldgerät der Mess-/Automatisierungstechnik umfasst: ein Elektronikgehäuse mit einer eine Gehäusekammer ausbildende Gehäusewandung; einen Messaufnehmer eingerichtet zum Erzeugen eines Messsignals einer Messgröße; eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung zum Bereitstellen von Messwerten der Messgröße mittels des Messsignals, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung in der Gehäusekammer angeordnet ist, wobei das Feldgerät eine Schutzhaube nach einem der vorigen Ansprüche aufweist, wobei das Elektronikgehäuse in der Haubenkammer angeordnet ist und die Schutzhaube trägt. Das Gehäuse kann dabei einen oder mehrere Gehäusedeckel umfassen, welche Öffnungen zur Gehäusekammer verschließen. Der mindestens eine Gehäusedeckel bildet somit einen Teil der Gehäusewandung aus.

In einer Ausgestaltung weist die Haubenwandung in der ersten Form zum Gehäuse zumindest außerhalb eines Bereichs der mindestens einen ersten

Befestigungsvorrichtung sowie der Beabstandungsvorrichtung einen Abstand von höchstens 30 Millimeter und/oder mindestens 5 Millimeter aufweist.

In einer Ausgestaltung liegt die mindestens eine erste Befestigungsvorrichtung mit der Haubenwandung in der ersten Form auf der Gehäusewandung, insbesondere einer Spitze, Kante oder auf einer Fläche der Gehäusewandung auf und eine Kraft auf die Schutzhaube mit einer Kraftkomponente in Richtung des offenen ersten Endes bewirkt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Schutzhaube; Fig. 2 skizziert zwei verschiedene Formen eines Querschnitts durch die Schutzhaube;

Fig. 3 skizziert ein schematisches, beispielhaftes erfindungsgemäßes Feldgerät.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Schutzhaube 10 für ein Feldgerät 1 der Mess-/Automatisierungstechnik, wobei die Schutzhaube eine Längsachse 10.1 und eine Haubenwandung 11 aufweist. Die Haubenwandung weist ein erstes offenes Ende 11.1 und ein zweites geschlossenes Ende 11.2 auf bildet eine Haubenkammer 11.3 aus. Die Schutzhaube ist dazu eingerichtet, entlang der Längsachse über das offene erste Ende ein Elektronikgehäuse 20, siehe Fig. 3, des Feldgeräts aufzunehmen. Die Schutzhaube weist zumindest eine Befestigungsvorrichtung 12, hier beispielsweise zwei, auf, mittels welcher die Schutzhaube am Elektronikgehäuse befestigbar ist. Die Schutzhaube kann wie hier gezeigt auch eine Beabstandungsvorrichtung 15 aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, einen Mindestabstand zwischen einem aufgenommenen Elektronikgehäuse und der Haubenwandung im Bereich des zweiten Endes sicherzustellen. Die Befestigungseinrichtung kann wie hier gezeigt einen Vorsprung 12.1 mit einer der ersten Fläche 12.11 umfassen, bei weicher ein Normalenvektor 12.111 der ersten Fläche dem zweiten Ende zugewandt ist. Ein Innenwinkel 16 zwischen dem Normalenvektor und einem Haubenquerschnitt 10.2 der Schutzhaube ist größer als 45 Grad und insbesondere größer als 55 Grad und bevorzugt größer als 60 Grad. Somit wird ein Abziehen der Schutzhaube durch Krafteinwirkung entlang der Längsachse erschwert bzw. verhindert. In einer Ausgestaltung ist der Innenwinkel dabei kleiner als 85 Grad, und insbesondere kleiner als 80 Grad und bevorzugt kleiner als 75 Grad. Auf diese Weise bewirkt die an einem Elektronikgehäuse angebrachte Schutzhaube eine Vorspannung gegenüber dem zweiten Ende der Haubenwandung, so dass sie fest und sicher sitzt.

Der Vorsprung kann wie hier gezeigt eine zweite Fläche 12.12 umfassen, wobei ein Normalenvektor 12.111 der zweiten Fläche dem ersten Ende 11.1 zugewandt ist, wobei ein Innenwinkel 16 zwischen dem Normalenvektor und dem Haubenquerschnitt 10.2 der Schutzhaube kleiner ist als 45 Grad und insbesondere kleiner ist als 35 Grad. Auf diese Weise lässt sich die Schutzhaube einfach durch Aufstecken auf ein zugehöriges Elektronikgehäuse montieren.

Die Befestigungseinrichtung kann dabei integral in die Haubenwandung ausgebildet sein, wobei die Haubenwandung beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren oder ein Druckumformverfahren hergestellt sein kann.

Die Haubenwandung kann dabei aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt sein.

Fig. 2 skizziert einen wesentlichen Aspekt der Erfindung. Erfindungsgemäß ist die Schutzhaube elastisch verformbar, wobei die Schutzhaube ohne Krafteinwirkung eine erste Form 13.1 aufweist, in welcher die Befestigungseinrichtung einen ersten Abstand 14.1 zur Längsachse aufweist, wobei die Schutzhaube durch eine Krafteinwirkung in eine zweite Form 13.2 elastisch verformbar ist, in welcher zweiten Form die Befestigungseinrichtung einen zweiten Abstand 14.2 zur Längsachse aufweist, welcher größer ist als der erste Abstand. Der Haubenquerschnitt 10.2 wann wie in Fig. 2 gezeigt in der ersten Form 13.1 einem Kreis folgen und in der zweiten Form 13.2 einem Oval folgen. Auf diese Weise kann durch elastische Verformung der Schutzhaube in die zweite Form die Schutzhaube auf ein Elektronikgehäuse gestülpt werden und bei Rückkehr in die erste Form am Elektronikgehäuse mittels der Befestigungseinrichtung am Gehäuse eingreifen.

In einer Ausgestaltung ist der zweite Abstand mindestens 5% größer ist als der erste Abstand, und bevorzugt mindestens 10% größer ist als der erste Abstand, oder wobei der zweite Abstand mindestens 1 Millimeter und bevorzugt mindestens 2 Millimeter größer ist als der erste Abstand.

Um die Schutzhaube ohne Werkzeug rein händisch an einem Elektronikgehäuse anbringen zu können, kann sie so eingerichtet sein, dass für die Überführung der Schutzhaube in die zweite Form 13.2 eine Krafteinwirkung von höchstens 100 Newton, und insbesondere höchstens 50 Newton nötig ist. Der Fachmann kann dabei auf Simulationsprogramme oder einschlägige Formeln bzw. Fachwissen der technischen Mechanik zurückgreifen, um dies zu bewerkstelligen.

Fig. 3 skizziert einen Längsschnitt durch beispielhaftes erfindungsgemäßes Feldgerät 1 der Mess-/Automatisierungstechnik mit einem Elektronikgehäuse 20, einem Messaufnehmer 30 eingerichtet zum Erzeugen eines Messsignals einer Messgröße und einer im Elektronikgehäuse angeordneten elektronischen Mess-/Betriebsschaltung 40 zum Bereitstellen von Messwerten der Messgröße mittels des Messsignals sowie einer erfindungsgemäßen Schutzhaube 10, welche durch das Elektronikgehäuse getragen ist. Das hier gezeigte beispielhafte Elektronikgehäuse weist eine Gehäusewandung 21 auf, welche einen Gehäusetopf 21.13 mit einer Gehäuseöffnung 21.12 aufweist, welche durch einen Gehäusedeckel 21.11 verschlossen ist. Die Schutzhaube kann dabei wie hier gezeigt an einer Kante des Elektronikgehäuses, hier eine Kante des Gehäusedeckels angreifen und sich dadurch am Elektronikgehäuse befestigen. Alternativ kann auch der Gehäusetopf Angriffsstellen für die Schutzhaube bieten.

Die Haubenwandung 11 kann in der ersten Form 13.1 zum Elektronikgehäuse 20 zumindest außerhalb eines Bereichs der mindestens einen ersten Befestigungsvorrichtung 12 sowie der Beabstandungsvorrichtung 15 einen Abstand von höchstens 30 Millimeter und/oder mindestens 2 und insbesondere mindestens 5 Millimeter aufweisen. Auf diese Weise ist ein ausreichender Spielraum für die Demontage der Schutzhaube in der zweiten Form sowie ein guter Schutz gegen widrige Bedingungen gegeben.

Bezugszeichenliste

1 Feldgerät

10 Schutzhaube 10.1 Längsachse 10.2 Haubenquerschnitt

11 Haubenwandung 11.1 offenes erstes Ende 11.2 geschlossenes zweites Ende 11.3 Haubenkammer 12 Befestigungseinrichtung 12.1 Vorsprung 12.11 erste Fläche 12.111 Normalenvektor

13.1 erste Form 13.2 zweite Form

14.1 erster Abstand

14.2 zweiter Abstand

15 Beabstandungsvorrichtung

16 Innenwinkel 20 Elektronikgehäuse 21 Gehäusewandung

21.11 Gehäusedeckel 21.12 Gehäuseöffnung

21.13 Gehäusetopf

22 Gehäusekammer

30 Messaufnehmer 40 elektronische Mess-/Betriebsschaltung