DE102014119260A1

DE102014119260A1 - Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse sowie Meßwandler bzw. Feldgerät mit einer solchen Anschlußvorrichtung

Info

Publication number: DE102014119260A1
Application number: DE102014119260.5A
Authority: DE
Inventors: Ennio Bitto; Claude Hollinger; Martin Josef Anklin; Andreas Gunzenhauser
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Anschlußvorrichtung umfaßt eine Grundplatte (301), einen Anschlußkopf (302), einen Kabelschacht (303) sowie eine Halterung (304) zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte, von der ein erstes Ende mit der Grundplatte und ein zweites Ende mit dem Anschlußkopf verbunden sind, aufweist. Der Anschlußkopf (302) ist dafür eingerichtet ist, mit einem Elektronik-Gehäuse mechanisch verbunden zu werden und der Kabelschacht (303) dient dazu, in einem von einer Schachtwand umgebenen Lumen elektrische Verbindungsleitungen zu führen. Bei einer erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtung ist der Kabelschacht (303) innerhalb eines von der Halterung (304) umgrenzten Bereichs positioniert und sind Kabelschacht (303) und Halterung (304) zudem so ausgebildet und angeordnet, daß eine dem Lumen des Kabelschachts abgewandte Außenfläche (303#) der Schachtwand in direktem Kontakt zu einer die Halterung umgebenden Atmosphäre steht bzw. von einem Teilvolumen nämlicher Atmosphäre umgeben ist. Desweiteren werden ein mittels einer solchen Anschlußvorrichtung gebildetes Meßwandler-Gehäuse sowie ein mittels einer solchen Anschlußvorrichtung gebildeter Meßwandler bzw. ein entsprechendes Feldgerät gezeigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse, nämlich ein Schutzgehäuse für eine Elektronik, wie z.B. eine Umformer-Elektronik eines Meßgeräts der industriellen Meß- und Automatisierungstechnik. Darüberhinaus betrifft die Erfindung ein eine solche Anschlußvorrichtung aufweisendes Meßwandler-Gehäuse sowie einen Meßwandler mit einer solchen Anschlußvorrichtung bzw. mit einem solchen Meßwandler-Gehäuse.
In der industriellen Prozeß-Meßtechnik werden, insb. auch im Zusammenhang mit der Automation chemischer oder verfahrenstechnischer Prozesse und/oder der automatisierten Steuerung von industriellen Anlagen, prozeßnah installierte elektrische Meß- und/oder Schaltgeräte, so genannte Feldgeräte, wie z.B. Coriolis-Massendurchfluß-Meßgeräte, Dichte-Meßgeräte, magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte, Wirbel-Durchflußmeßgeräte, Ultraschall-Durchflußmeßgeräte, thermische Massendurchfluß-Meßgeräte, Druck-Meßgeräte, Füllstand-Meßgeräte, Temperatur-Meßgeräte, ph-Wert-Meßgeräte etc., eingesetzt, die der Erzeugung von Prozeßgrößen – analog oder digital – repräsentierenden Meßwerten sowie diese letztlich tragende Meßwertsignalen dienen. Bei den jeweils zu erfassenden Prozeßgrößen kann es sich je nach Anwendung beispielsweise, um einen Massendurchfluß, eine Dichte, eine Viskosität, einen Füll- oder einen Grenzstand, einen Druck oder eine Temperatur oder dergleichen, eines flüssigen, pulver-, dampf- oder gasförmigen Meßstoffs handeln, das in einem entsprechenden Behälter, wie z.B. einer Rohrleitung oder einem Tank, geführt bzw. vorgehalten wird.
Zum Erfassen der jeweiligen Prozeßgrößen weisen solche Feldgeräte jeweils einen entsprechenden physikalisch-elektrischen oder chemisch-elektrischen Meßwandler auf. Dieser ist zumeist in eine Wandung des den Meßstoff jeweils führenden Behälters oder der in den Verlauf einer der Meßstoff jeweils führenden Leitung, beispielsweise eine Rohrleitung, eingesetzt und dient dazu, wenigstens ein mit der zu erfassenden Prozeßgröße entsprechend korrespondierendes elektrisches Meßsignal zu erzeugen. Zum Verarbeiten des Meßsignals ist der Meßwandler weiters mit einer in einer Umformer-Elektronik des Feldgeräts vorgesehenen, der Weiterverarbeitung oder Auswertung des wenigstens einen Meßsignals wie auch der Generierung entsprechender Meßwertesignale dienenden Meßgerät internen Betriebs- und Auswerteschaltung verbunden. Weiterführende Beispiele für derartige, dem Fachmann an und für sich bekannte Feldgeräte, insb. auch deren Verwendung und deren Betrieb betreffende Einzelheiten, sind u.a. in der DE-A 37 11 754 , der EP-A 984 248 , der US-A 2004/0183550 , der US-A 2006/0161359 , der US-A 20070279173 , der US-A 2009/0277278 , der US-A 2011/0317390 , der US-A 2014/0000374 , der US-A 45 74 328 , der US-A 47 16 770 , der US-A 48 50 213 , der US-A 52 07 101 , der US-A 57 96 011 , der US-B 62 36 322 , der US-B 63 52 000 , der US-B 63 66 436 , der US-B 65 39 819 , der US-B 65 56 447 , der US-B 66 62 120 , der WO-A 00/36 379 , der WO-A 02/103327 , der WO-A 2009/078918 , der WO-A 2013/087390 , der WO-A 2014/037258 oder der WO-A 98/14763 ausführlich und detailliert beschrieben.
Bei einer Vielzahl von Feldgeräten der in Rede stehenden Art wird der Meßwandler zum Erzeugen des Meßsignals im Betrieb zudem von einem von der Betriebs- und Auswerteschaltung zumindest zeitweise generierten Treibersignal so angesteuert, daß er in einer für die Messung geeigneten Weise zumindest mittelbar oder aber auch über eine den Meßstoff direkt kontaktierende Sonde praktisch unmittelbar auf den Meßstoff einwirkt, um dort mit der zu erfassenden Meßgröße entsprechend korrespondierende Reaktionen hervorzurufen. Das Treibersignal kann dabei beispielsweise hinsichtlich einer Stromstärke, einer Spannungshöhe und/oder einer Frequenz entsprechend geregelt sein. Als Beispiele für solche aktiven, also ein elektrisches Treibersignal im Meßstoff entsprechend umsetzende Meßwandler sind im besonderen dem Messen von zumindest zeitweise strömenden Medien dienende Durchfluß-Meßwandler, z.B. mit wenigstens einer vom Treibersignal angesteuerten, Magnetfeld erzeugenden Spule oder wenigstens einem vom Treibersignal angesteuerten Ultraschallsender, oder aber auch dem Messen und/oder Überwachen von Füllständen in einem Behälter dienende Füllstands- und/oder Grenzstandsaufnehmer, wie z.B. mit freistrahlender Mikrowellenantenne, Gouboun-Leitung oder vibrierendem Tauchkörper, zu nennen.
Die jeweilige Umformer-Elektronik ist zumeist dafür vorgesehen, über entsprechende elektrische Leitungen an ein vom jeweiligen Gerät zumeist räumlich entfernt angeordnetes und zumeist auch räumlich verteiltes übergeordneten elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch angeschlossen zu werden sowie Meßwerte mittels eines diese entsprechend tragenden Meßwertesignals zeitnah bzw. in Echtzeit dorthin weiter geben zu können. Zudem sind solche Geräte im Betrieb üblicherweise mittels eines innerhalb des übergeordneten Datenverarbeitungssystems vorgesehenen Datenübertragungsnetzwerks miteinander und/oder mit entsprechenden elektronischen Prozeß-Steuerungen verbunden, beispielsweise vor Ort installierte Speicherprogrammierbare Steuerungen oder in einer entfernten Leitwarte installierte Prozeß-Leitrechnern, wohin die mittels des Geräts gegebenenfalls erzeugten und in geeigneter Weise digitalisierten und entsprechend codierten Meßwerte weitergesendet werden. Mittels solcher Prozeß-Leitrechner können die übertragenen Meßwerte weiterverarbeitet und als entsprechende Meßergebnisse z.B. auf Monitoren visualisiert und/oder in Steuersignale für andere als Stellgeräte ausgebildete Feldgeräte, wie z.B. Magnet-Ventile, Elektro-Motoren etc., umgewandelt werden. Da moderne Feldgeräte zumeist auch direkt von solchen Leitrechnern aus überwacht und gegebenenfalls gesteuert und/oder konfiguriert werden können, können über vorgenannte, zumeist hinsichtlich der Übertragungsphysik und/oder der Übertragungslogik hybride Datenübertragungsnetzwerke üblicherweise auch dem jeweiligen Feldgerät zugewiesene Betriebsdaten an dieses versendet werden. Zur Datenübertragung dienen in solchen industriellen Datenverarbeitungssystemen zumindest abschnittsweise, insb. serielle, Feldbusse, wie z.B. FOUNDATION FIELDBUS, RACKBUS-RS 485, PROFIBUS etc., oder beispielsweise auch Netzwerke auf Basis des ETHERNET-Standards sowie die entsprechenden, zumeist übergreifend standardisierten Übertragungs-Protokolle. Neben den für die Verarbeitung und Konvertierung der von den jeweils angeschlossenen Feldgerät gelieferten Meßwerte erforderlichen Auswerteschaltungen weisen solche übergeordnete Datenverarbeitungssysteme zumeist auch der Versorgung der angeschlossenen Meß- und/oder Schaltgräte mit elektrischer Energie dienende elektrische Versorgungsschaltungen auf, die eine entsprechende, ggf. direkt vom angeschlossenen Feldbus gespeiste, Versorgungsspannung für die jeweilige Umformer-Elektronik bereitstellen und die daran angeschlossenen elektrische Leitungen sowie die jeweiligen Umformer-Elektroniken durchfließende elektrische Ströme treiben. Eine Versorgungsschaltung kann dabei beispielsweise genau einem Feldgerät jeweils zugeordnet und zusammen mit der dem jeweiligen Feldgerät zugeordneten Auswerteschaltung – beispielsweise zu einem entsprechenden Feldbusadapter vereint – in einem gemeinsamen, z.B. als Hutschienen-Modul ausgebildeten, Elektronik-Gehäuse untergebracht sein.
Bei Feldgeräten der in Rede stehenden Art ist die jeweilige Umformer-Elektronik zumeist in einem vergleichsweise robusten, etwa schlag-, druck-, explosions- und/oder wetterfesten, Elektronik-Gehäuse untergebracht. Beispiele für solche Elektronik-Gehäuse sind u.a. auch in den eingangs erwähnten US-B 63 66 436 in der US-B 65 56 447 oder der WO-A 98/14763 gezeigt. Demnach können Elektronik-Gehäuse beispielsweise mittels eines eine oder mehrere Kavitäten aufweisenden, zumeist topfförmigen Gehäuse-Grundkörper mit einer dessen Kavität seitlich begrenzenden, zumeist abschnittsweise kreiszylindrischen Seitenwand, mit einem offenen Ende und mit einem die Kavität auf einer dem offenen Ende gegenüberliegenden und davon entfernten Seite begrenzenden, beispielsweise flachen oder nach außen gewölbten, ggf. auch wieder lösbaren, Rückwand sowie eines mit dem Gehäuse-Grundkörper an dessen offenem Ende, beispielsweise mittels Schraubverbindung, wieder lösbar verbundenen und diesen verschließenden Gehäuse-Deckel gebildet sein. Der zumeist auch ein integriertes Sichtfenster aufweisende Gehäuse-Deckel ist üblicherweise mit dem Gehäuse-Grundkörper verschraubt, beispielsweise nach Art eines Schraubverschlusses.
Das Elektronik-Gehäuse mit darin plazierter Umformer-Elektronik können vom Meßwandler entfernt angeordnet und mit diesem lediglich über ein flexibles Anschlußkabel verbunden sein. Das Elektronik-Gehäuse, einschließlich darin plazierter Umformer-Elektronik, kann aber auch, wie z.B. in der US-A 57 96 011 oder der US-B 66 62 120 gezeigt, direkt am Meßwandler gehaltert sein, beispielsweise nämlich derart, daß das Elektronik-Gehäuse an einer Rohrwandung eines Meßstoff führenden Rohrs des Meßwandlers befestigt und/oder als ein Teilbereich nämlicher Rohrwandung ausgebildet ist, oder auch derart, daß das Elektronik-Gehäuse an einem Sensorelemente des Meßwandler separat einhausenden Meßwandler-Gehäuse angeordnet, nämlich an einer Wandung des Meßwandler-Gehäuses befestigt und/oder als ein Teilbereich nämlicher Wandung ausgebildet ist. Üblicherweise dient hierbei eine – gelegentlich auch als Sensorhals bezeichnete – Anschlußvorrichtung als ein einen vorgegebenen, gleichwohl festen Abstand zwischen Meßwandler und Umformer-Elektronik definierendes Bindeglied zwischen dem Elektronik-Gehäuse und dem Meßwandler bzw. dessen Meßwandler-Gehäuse. Eine in der US-A 57 96 011 oder der US-B 66 62 120 gezeigte Anschlußvorichtung weist beispielsweise jeweils einen in einem festen Abstand von der Wandung des Aufnehmer-Gehäuses positionierten Anschlußkopf sowie einen – beispielsweise kegelförmigen oder mittels eines Metallrohrs gebildeten, mithin zylindrischen – Anschlußstutzen zum mechanischen Verbinden von Elektronik-Gehäuse und Aufnehmer-Gehäuse auf, wobei ein erstes Ende des Anschlußstutzen mit der Wandung des Aufnehmer-Gehäuses und ein zweites Ende mit dem Anschlußkopf verbunden sind. Der, beispielsweise von einem Anschlußflansch gefaßte, Anschlußkopf wiederum ist dafür eingerichtet, mit einem Elektronik-Gehäuse (mit darin plazierter Umformer-Elektronik) mechanisch verbunden, beispielsweise nämlich verschraubt zu werden sowie in einem von einer, üblicherweise aus einem Metall, beispielsweise nämlich einem Stahl hergestellte Stutzenwand umgebenen Lumen vom Meßwandler zur Umformer-Elektronik verlegte elektrische Verbindungsleitungen zu führen. Das von der Stutzenwand umgebene Lumen kann gegen die das Meßwandler-Gehäuse umgebende Atmosphäre hermetisch abgeschlossen sein, etwa unter Verwendung einer innerhalb des Lumens plazierten, beispielsweise aus einem Glas oder einem Kunststoff hergestellten Durchführung für die Verbindungsleitungen.
Aus dem mittels der Anschlußeinrichtung letztendlich eingestellten, nämlich aus einer Länge der Anschlußeinrichtung resultierenden Abstand sowie einer Wanddicke der Stutzenwand bestimmt sich u.a. auch ein einem vom Meßwandler zum Elektronik-Gehäuse insgesamt fließenden Wärmestrom entgegenwirkender, auf Wärmeleitung basierender thermischer Widerstand der Anschlußeinrichtung bzw. ergibt sich entsprechend ein zwischen Meßwandler und Umformer-Elektronik stationär aufrechtzuhaltender Temperaturgradient. Abstand und Wanddicke limitieren insoweit auch eine zulässige Temperatur, die der jeweilige Meßstoff maximal annehmen darf, ohne die Umformer-Elektronik infolge einer daraus resultierenden zu hohen Betriebstemperatur zu beschädigen bzw. hinsichtlich ihrer Funktionsweise nicht mehr kompensierbar zu beeinträchtigen. Für Umformer-Elektroniken erträgliche Betriebstemperaturen liegen etwa im Bereich zwischen 85°C und 115°C, gelegentlich auch darüber. Nachdem die vorbezeichnete Wanddicke der Stutzenwand, nicht zuletzt auch zwecks Schaffung einer mechanisch ausreichend stabilen, ggf. auch explosionsgeschützten Anschlußvorrichtung, zumeist vergleichsweise groß, nämlich in einem Bereich von regelmäßig mehr als 3 mm dimensioniert ist, liegt ein mit mittels Anschlußstutzen gebildeten Anschlußeinrichtung erreichbarer abstandspezifischen thermischen Widerstand der jeweiligen Anschlußeinrichtung, gemessen als ein Verhältnis des vom Meßwandler zum Elektronik-Gehäuse insgesamt fließenden Wärmestrom entgegenwirkenden thermischen Widerstands der Anschlußeinrichtung zum kürzesten Abstand zwischen Elektronik-Gehäuse und Meßwandler, regelmäßig etwa in der Größenordnung von 80 K/100 mm–110 K/100 mm. Im Ergebnis können Anschlußeinrichtung gelegentlich vergleichsweise beträchtliche Längen von deutlich mehr als 100 mm einhergehend mit einer entsprechend hohen seitlichen Ausdehnung des damit schlußendlich gebildeten Meßsystems.
Ausgehend vom vorbezeichneten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine möglichst einfach aufgebaute bzw. kostengünstig herstellbare Anschlußvorrichtung mit einem im Vergleich zu herkömmlichen Anschlußvorrichtungen verringerten abstandspezifischen thermischen Widerstand anzugeben.
Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einer Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse, nämlich ein Schutzgehäuse für eine Elektronik, beispielsweise eine Umformer-Elektronik. Nämliche Anschlußvorrichtung umfaßt:

• eine, beispielsweise metallische und/oder gewölbte und/oder als Wandung eines Meßwandler-Gehäuses dienliche, Grundplatte;
• einen, beispielsweise in einem festen Abstand von der Grundplatte positionierten bzw. in einem relativ zur Grundplatte veränderlichen bzw. einstellbaren Abstand positionierbaren, Anschlußkopf, der dafür eingerichtet ist, mit einem Elektronik-Gehäuse mechanisch verbunden zu werden;
• einen, beispielsweise mittels eines Metallrohrs und/oder eines Metallschlauchs gebildeten, Kabelschacht, der dafür eingerichtet ist, in einem von einer Schachtwand umgebenen Lumen elektrische Verbindungsleitungen zu führen;
• sowie eine Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte, von welcher Halterung ein erstes Ende mit der Grundplatte und ein zweites Ende mit dem Anschlußkopf verbunden sind.

Ferner besteht die Erfindung in einem mittels einer solchen Anschlußvorrichtung gebildeten Meßwandler-Gehäuse bzw. in einem mittels einer solchen Anschlußvorrichtung gebildeten Meßwandler.
Darüberhinaus besteht die Erfindung in einem Feldgerät, umfassend: einen mittels der vorbezeichneten Anschlußvorrichtung gebildeten Meßwandler sowie eine mit nämlichem Meßwandler elektrisch verbundene Umformer-Elektronik.
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Kabelschacht und Halterung gleichlang.
Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Kabelschacht und Halterung zueinander koaxial verlaufend angeordnet sind.
Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht mit einem ersten Ende mit dem Anschlußkopf verbunden ist, beispielsweise derart, daß nämliches erstes Ende innerhalb eines von der Halterung umgrenzten Bereichs des Anschlußkopfs positioniert ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht mit einem zweiten Ende mit der Grundplatte verbunden ist, beispielsweise derart, daß nämliches zweites Ende innerhalb eines von der Halterung umgrenzten Bereichs der Grundplatte positioniert ist.
Nach einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht eingerichtet ist, eine Übertragung einer innerhalb des Lumens stattfindenden Explosion nach außen zu verhindern.
Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Schachtwand des Kabelschachts eingerichtet ist, einem Explosionsdruck einer innerhalb des Lumens stattfindenden Explosion standzuhalten.
Nach einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß mittels des Kabelschachts eine, beispielsweise den Erfordernissen der Norm IEC 60079-1:2007 genügende bzw. gemäß der Schutzklasse („Ex-d“) ausgebildete und/oder eine Druckfestigkeit von mehr als 100 bar aufweisende, druckfeste Kapselung für die darin geführten Verbindungsleitungen gebildet ist.
Nach einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht mittels eines Metallschlauchs, beispielsweise nämlich mittels eines Wellenschlauch, gebildet ist.
Nach einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht eine kleinste Biegesteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Biegesteifigkeit der Halterung ist.
Nach einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht eine kleinste Torsionssteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Torsionssteifigkeit der Halterung ist.
Nach einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Kabelschacht ein Länge-zu-Volumen-Verhältnis, gemessen als ein Verhältnis eines kürzesten Abstands zwischen dem ersten Ende des Kabelschachts und dem zweiten Ende des Kabelschachts zu einer Größe des von der Schachtwand umgebenen Lumen des Kabelschachts, aufweist, das kleiner als 0,1 mm^–2 ist, beispielsweise nämlich größer als 0,01 mm^–2 ist.
Nach einer elften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Anschlußkopf in einem, beispielsweise festen bzw. einstellbaren, Abstand von der Grundplatte entfernt positioniert ist.
Nach einer zwölften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Anschlußkopf in einem relativ zur Grundplatte veränderlichen Abstand positionierbar ist.
Nach einer dreizehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Halterung ein, beispielsweise arretierbares, Gelenk aufweist, daß dafür eingerichtet ist, eine Relativbewegung von Anschlußkopf und Grundplatte, beispielsweise nämlich eine Verdrehung des Anschlußkopfs relativ zur Grundplatte, zu ermöglichen. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die Halterung eine der Fixierung einer mittels des Gelenks eingestellten Winkelstellung, beispielsweise auch als eine Drehachse des Gelenks, dienlichen Feststellschraube gebildet ist.
Nach einer vierzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Anschlußkopf einen Verbindungsstutzen aufweist, der dafür eingerichtet ist, mit einem komplementären Verbindungsstutzen eines Elektronik-Gehäuses verbunden, beispielsweise nämlich verschraubt, zu werden.
Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte ein erstes, beispielsweise stabförmiges oder plattenförmiges, Verbindungselement mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende aufweist. Das erste Ende des ersten Verbindungselements kann beispielsweise an der Grundplatte fixiert sein. Diese Ausgestaltung der Erfidnugn weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte eine zweites, beispielsweise stabförmiges oder plattenförmiges und/oder zum ersten Verbindungselement baugleiches, Verbindungselement mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende aufweist. Das erste Ende des zweiten Verbindungselements kann beispielsweise am Anschlußkopf fixiert sein. Ferner können das zweite Ende des ersten Verbindungselements und das zweite Ende des zweiten Verbindungselements mechanisch, beispielsweise beweglich, miteinander verbunden sein, oder beispielsweise können das zweite Ende des ersten Verbindungselements am Anschlußkopf bzw. das zweite Ende des zweiten Verbindungselements an der Grundplatte fixiert sein.
Nach einer Ausgestaltung des Meßwandler-Gehäuses der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das die Schachtwand umgebene Lumen gegen die das Meßwandler-Gehäuse umgebende Atmosphäre, beispielsweise hermetisch, abgeschlossen ist.
Nach einer Weiterbildung des Meßwandler-Gehäuses der Erfindung umfaßt dieses weiters: eine, beispielsweise metallische, Wandung sowie eine von nämlicher Wandung umhüllte Kavität, die dafür eingerichtet ist, wenigstens ein Sensorelement eines Meßwandlers zumindest teilweise aufzunehmen. Die Anschlußvorrichtung kann beispielsweise so angeordnet sein, daß Halterung, Kabelschacht sowie Anschlußkopf außerhalb der von der Wandung umhüllten Kavität plaziert sind, etwa derart, daß die die Halterung umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Meßwandler-Gehäuse umgebenden Atmosphäre bildet. Insbesondere kann die Grundplatte der Halterung an der Wandung befestigt sein und/oder einen Teilbereich der Wandung bilden.
Nach einer ersten Weiterbildung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters: ein Meßwandler-Gehäuse mit einer, beispielsweise metallische, Wandung sowie einer von nämlicher Wandung umhüllte Kavität, die dafür eingerichtet ist, wenigstens ein Sensorelement eines Meßwandlers zumindest teilweise aufzunehmen, wobei die Anschlußvorrichtung so angeordnet ist, daß Halterung, Kabelschacht sowie Anschlußkopf außerhalb der von der Wandung umhüllten Kavität plaziert sind, etwa derart, daß die die Halterung umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Meßwandler-Gehäuse umgebenden Atmosphäre bildet. Insbesondere kann die Grundplatte der Halterung an der Wandung befestigt sein und/oder einen Teilbereich der Wandung bilden.
Nach einer zweiten Weiterbildung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters: wenigstens ein Rohr, das dafür eingerichtet ist, in einem von einer, beispielsweise metallischen, Rohrwandung umgebenen Lumen ein strömendes Fluid zu führen.
Nach einer dritten Weiterbildung des Meßwandlers der Erfindung umfaßt dieser weiters: wenigstens ein Sensorelement, beispielsweise eingerichtet zum Erfassen einer Meßgröße eines Fluids und zum Erzeugen wenigstens eines nämliche Meßgröße repräsentierenden Meßsignals. Ferner ist bei dieser Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß nämlicher Meßwandler zudem wenigstens ein Rohr, das dafür eingerichtet ist, in einem von einer, beispielsweise metallischen, Rohrwandung umgebenen Lumen ein strömendes Fluid zu führen, umfaßt, und daß das wenigstens eine Sensorelement und das wenigstens eine Rohr miteinander mechanisch verbunden sind, beispielsweise derart, daß nämliches Sensorelement an der Rohrwandung fixiert ist und/oder zumindest teilweise in das von der Rohrwandung umgebene Lumen nämlichen Rohrs hineinragt. Die Anschlußvorrichtung kann hierbei ferner so angeordnet sein, daß Halterung, Kabelschacht sowie Anschlußkopf außerhalb des von der Rohrwandung umgebenen Lumens plaziert sind, beispielsweise derart, daß die die Halterung umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Rohr umgebenden Atmosphäre bildet. Die Grundplatte der Halterung kann dabei beispielsweise auch an der Rohrwandung befestigt sein und/oder einen Teilbereich der Rohrwandung bilden.
Nach einer Weiterbildung des Feldgeräts der Erfindung umfaßt dieses weiters: ein Elektronik-Gehäuse, nämlich ein Schutzgehäuse für die Umformer-Elektronik. Ferner ist vorgesehen, daß die Umformer-Elektronik innerhalb des Elektronik-Gehäuses plaziert ist, und daß das Elektronik-Gehäuse, beispielsweise wiederlösbar, mit der Anschlußvorrichtung mechanisch verbunden ist.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, durch die Verwendung sowohl eines Kabelschachts als auch einer Halterung einen abstandspezifischen thermischen Widerstand der Anschlußeinrichtung, gemessen als ein Verhältnis des vom Meßwandler zum Elektronik-Gehäuse insgesamt fließenden Wärmestrom entgegenwirkenden thermischen Widerstands der Anschlußeinrichtung zum kürzesten Abstand zwischen Elektronik-Gehäuse und Meßwandler im Vergleich zu konventionellen bzw. mittels Anschlußstutzen gebildeten Anschlußvorrichtungen zu erhöhen, gleichwohl nach wie vor eine ausreichend hohe mechanischer Stabilität zu erzielen, derart, daß das Elektronik-Gehäuse bei gegebener Temperatur des Meßstoff und/oder gegebenem Temperaturgradienten zwischen Meßwandler und Umformer-Elektronik in einem vergleichsweise geringeren Abstand zu Meßwandler positionierbar bzw. bei gegebenem Abstand zwischen Elektronik-Gehäuse und Meßwandler die Temperatur des Meßstoff bzw. der vorbezeichnete Temperaturgradient höher gewählt sein kann. Dies nicht zuletzt auch deshalb, da bei der erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtung eine dem Abführen von in der Halterung bzw. im Kabelschacht jeweils gespeicherter Wärme zuträgliche Konvektion der umgebenden Atmosphäre auch innerhalb der Anschlußeinrichtung selbst, insb. nämlich auch im Bereich des Kabelschachts, ohne weiteres ermöglicht werden kann. Im Ergebnis weist die erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung auch mehr Freiheitsgrade als eine mittels eines Anschlußstutzen gebildete konventionelle Anschlußvorrichtung auf, bezüglich der eine Optimierung hinsichtlich Stabilität, Platzbedarf, Wärmestromführung und Explosionsfestigkeit aber auch hinsichtlich eines Schwingungsverhaltens der Anschlußeinrichtung bzw. hinsichtlich der Anschlußeinrichtung innewohnenden Resonanzfrequenzen durchgeführt werden kann, um im Ergebnis auch eine Minimierung der thermischen Belastung der daran gekoppelten Umformer-Elektronik zu erzielen.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche bzw. gleichwirkende oder gleichartig fungierende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus den Figuren der Zeichnung und/oder aus den Ansprüchen an sich.
Im einzelnen zeigen:
1 in einer perspektivischen Seitenansicht ein Feldgerät mit einem mittels einer Anschlußvorrichtung an einem Meßwandler gehalterten Elektronik-Gehäuse;
2 in einer perspektivischen Seitenansicht eine zur Bildung eines Feldgeräts gemäß 1 geeignete Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse in Verbindung mit einem Meßwandler-Gehäuse;
3a, 3b in verschiedenen, teilweise geschnittenen ebenen Seitenansichten eine Anschlußvorrichtung gemäß 2;
4a, 4b jeweils in einer Seitenansicht eine Anschlußvorrichtung gemäß 5 in verschiedenen mittels des Gelenks eingestellten Winkelstellungen; und
5 in einer perspektivischen Seitenansicht ein weitere Variante eines Feldgerät mit einem mittels einer ein Gelenk aufweisenden Anschlußvorrichtung an einem Meßwandler gehalterten Elektronik-Gehäuse.
In der 1, 2, 3a und 3b sind ein Feldgerät, nämlich ein für die industrielle Meß- und Automatisierungstechnik geeignetes Meßgerät bzw. einzelne Baugruppen nämlichen Feldgeräts dargestellt. Das Feldgerät ist im besonderen dafür vorgesehen bzw. eingerichtet, zum Messen wenigstens einer physikalischen und/oder chemischen Meßgröße eines in einer, beispielsweise sich zumindest abschnittsweise durch eine explosionsgefährdete Gefahrenzone erstreckenden, Rohrleitung und/oder in einem, beispielsweise innerhalb einer explosionsgefährdeten Gefahrenzone plazierten, Behälter geführten Meßstoffs verwendet zu werden. Bei dem Feldgerät kann es sich, wie auch aus einer Zusammenschau der 1, 2, 3a und 3b ersichtlich, beispielsweise um ein Coriolis-Massendurchfluß-Meßgerät oder aber beispielsweise auch um ein magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät, ein Wirbel-Durchflußmeßgerät, ein Ultraschall-Durchflußmeßgerät, ein thermisches Massendurchfluß-Meßgerät, ein Druck-Meßgerät, ein Füllstand-Meßgerät, ein Temperatur-Meßgerät, ein ph-Wert-Meßgerät, oder ein Leitfähigkeit-Meßgerät, handeln. Zum Erfassen der wenigstens eine Meßgröße umfaßt das Feldgerät einen Meßwandler 100, der dafür eingerichtet ist, im Betrieb zumindest zeitweise wenigstens ein mit der wenigstens einen Meßgröße des jeweils zu messenden Meßstoffs korrespondierendes Meßsignal zu generieren bzw. via Verbindungsleitung bereitzustellen. Als Meßwandler 100 kann, wie auch in 3a und 3b angedeutet, beispielsweise ein Meßwandler vom Vibrationstyp, nämlich ein wenigstens ein im Betrieb vom Meßstoff durchströmten und währenddessen vibrieren gelassenes Meßrohr, insb. nämlich ein mittels eines auf nämliches Meßrohr einwirkenden elektro-mechanischen Schwingungserregers aktiv zu mechanischen Schwingungen angeregtes Meßrohr, aufweisender Meßwandler dienen. Zwecks einer geschützten Unterbringung von einzelnen Komponenten des Meßwandlers, beispielsweise nämlich des vorbezeichneten Meßrohrs und/oder anderer Sensorelemente, kann der Meßwandler ferner ein entsprechendes Meßwandler-Gehäuse 101 aufweisen. Nämliches Meßwandler-Gehäuse 101 kann, wie auch in 3a und 3b angedeutet, eine, beispielsweise aus einem Metall hergestellte, Wandung 101a sowie eine von nämlicher Wandung umhüllte Kavität 101* aufweisen, die dafür eingerichtet ist, wenigstens ein dem Erfassen einer Meßgröße eines Fluids bzw. dem Erzeugen wenigstens eines nämliche Meßgröße repräsentierenden Meßsignals dienlichen Sensorelement des jeweiligen Meßwandlers 100 zumindest teilweise aufzunehmen.
Zum Verarbeiten des wenigstens einen Meßsignals, ggf. auch zum Bereitstellen eines den Meßwandler 100 ansteuernden Treibersignals weist das Feldgerät ferner eine mit dem Meßwandler 100 elektrisch verbundene, beispielsweise mittels eines oder mehreren Mikroprozessoren gebildete, Umformer-Elektronik 200 auf. Nämliche Umformer-Elektronik 200 ist innerhalb eines am Meßwandler 100 gehalterten – beispielsweise aus einem Druckgußmaterial, etwa unter Druck gegossenem Aluminium, oder einem Feingußmaterial, etwa einem Edelstahl, gefertigten – Elektronik-Gehäuse 201 plaziert und dient im besonderen dazu basierend auf dem wenigstens einen Meßsignal wiederkehrend die wenigstens eine Meßgröße quantifizierende Meßwerte, beispielsweise nämlich Massendurchflußmeßwerte, Dichtemeßwerte, Viskositätsmeßwerte, Volumendurchflußmeßwerte, pH-Meßwerte, Temperaturmeßwerte bzw. Druckmeßwerte, zu ermitteln. Zum Visualisieren solcher, Feldgerät intern erzeugten Meßwerte und/oder ggf. auch von Feldgerät intern generierten Statusmeldungen, wie etwa einer das Feldgerät betreffenden Fehlermeldung oder einen den Meßstoff bzw. den zu überwachenden Prozeß betreffenden Alarm, vor Ort kann das Feldgerät ferner eine zumindest zeitweise mit der Umformer-Elektronik kommunizierendes Anzeige- und Bedieneinheit, etwa mit einem im Elektronik-Gehäuse unmittelbar hinter einem Sichtfenster plazierten LCD- oder TFT-Display und/oder mit integriertem nicht-flüchtigen Datenspeicher für Meß- und/oder für Konfigurationsdaten, aufweisen. Das Feldgerät kann zudem dafür eingerichtet sein, an eine externe, ggf. auch vom Gerät entfernte elektrische Energieversorgung via Anschlußleitungen angeschlossen zu werden, um von dieser im Betrieb mit der elektrischer Energie gespeist zu werden. Falls erforderlich kann das Elektronik-Gehäuse 201, etwa durch Verwendung ausreichend fester Materialien bzw. entsprechenden Materialstärken bzw. durch Realisierung der für Flammendurchschlag- und Explosionssicherheit erforderlichen Spaltmaße, ferner auch so ausgebildet sein, daß es den Anforderungen gemäß Zündschutzart "Druckfeste Kapselung (Ex-d)" bzw. der Norm IEC 60079-1:2007 genügt bzw. daß es einem im Inneren allfällig auftretenden Explosionsdruck von mehr als 20 bar, insb. mehr als 60 bar, zerstörungsfrei standhalten kann.
Das – hier als, beispielsweise auch schlag- und/oder druckfestes, Schutzgehäuse für die Umformer-Elektronik des Feldgeräts dienliche – Elektronik-Gehäuse ist mittels einer Anschlußvorrichtung 300 am Meßwandler 100 gehaltert. Die Anschlußvorrichtung 300 ist erfindungsgemäß mittels einer Grundplatte 301, eines Anschlußkopfs 302, eines Kabelschachts 303 sowie einer Halterung 304 gebildet. Grundplatte 301 und Anschlußkopf 302 sind mittels der Halterung 304 miteinander mechanisch verbunden, wobei ein erstes Ende der Halterung 304 mit der Grundplatte 301 und ein zweites Ende der Halterung 304 mit dem Anschlußkopf 302 verbunden sind. Bei den in den 1, 2, 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anschlußvorrichtung 300 ferner so angeordnet ist, daß die Halterung 304, der Kabelschacht 303 sowie der Anschlußkopf 302 außerhalb der von der Wandung 101a des Meßwandler-Gehäuses 101 umhüllten Kavität 101* plaziert sind, mithin die die Halterung 300 umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Meßwandler-Gehäuse 100 umgebenden Atmosphäre bildet bzw. einem Teilvolumen nämlicher Atmosphäre entspricht. Die Grundplatte 301 der Halterung 300 kann beispielsweise an der Wandung 101 befestigt sein und/oder einen Teilbereich nämlicher Wandung bilden, mithin integraler Bestandteil des Meßwandler-Gehäuses 100 sein.
Die Grundplatte 301 kann beispielsweise aus einem Metall, insb. einem Stahl bzw. einem Stahlblech, hergestellt sein. Desweiteren kann die Grundplatte 301 im wesentlichen eben oder – wie auch in 2 angedeutet bzw. aus einer Zusammenschau der 2, 3a und 3b ohne weiteres ersichtlich – beispielsweise auch gewölbt ausgebildet sein. Alternativ oder in Ergänzung kann die Grundplatte 301 beispielsweise auch als Wandung des vorbezeichneten Meßwandler-Gehäuses 101 dienen, mithin integraler Bestandteil des Meßwandler-Gehäuses 101 bzw. des damit gebildeten Meßwandlers 100 sein.
Der Anschlußkopf 302 wiederum ist, wie aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ohne weiteres ersichtlich, im besonderen dafür vorgesehen und eingerichtet, mit dem Elektronik-Gehäuse 201, ggf. auch wieder lösbar mechanisch verbunden zu werden, beispielsweise mittels Schraubverbindung oder mittels Bajonettverschlußverschluß. Dafür kann der Anschlußkopf, wie auch in 2 schematisiert dargestellt, beispielsweise einen Verbindungsstutzen 302a aufweisen, der dafür eingerichtet ist, mit einem komplementären Verbindungsstutzen eines Elektronik-Gehäuses verbunden, insb. nämlich verschraubt, zu werden. Ferner kann im Anschlußkopf 302 auch eine elektrische Kontakte aufweisende Durchführung für innerhalb des Meßwandler-Gehäuses 101 verlegte, gleichwohl der elektrischen Verbindung von Meßwandler und Umformer-Elektronik dienliche Verbindungsleitungen vorgesehen, beispielsweise nämlich innerhalb des vorbezeichneten Verbindungsstutzen angeordnet sein.
Zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte weist die die Halterung 304 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein erstes – beispielsweise plattenförmiges oder, wie in 3b gezeigt bzw. aus einer Zusammenschau der 1 bis 3b ohne weiteres ersichtlich, stabförmiges – Verbindungselement 304a auf. Das vergleichsweise starre Verbindungselement 304a ist mit einem ersten Ende an der Grundplatte fixiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte ferner eine zweites, beispielsweise ebenfalls stabförmiges bzw. plattenförmiges und/oder zum Verbindungselement 304a baugleiches, Verbindungselement 304b auf, das seitlich vom Verbindungselement 304a beabstandet positioniert ist und mit einem ersten Ende am Anschlußkopf fixiert ist. Zur weiteren Erhöhung der mechanischen Stabilität der Halterung kann diese, falls erforderlich, noch weitere solcher, voneinander seitlich beabstandeter Verbindungselemente aufweisen, beispielsweise, derart, daß die Halterung insgesamt drei oder vier, insb. baugleiche, Verbindungselemente aufweist. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann die Halterung aber beispielsweise auch mittels eines röhrenförmigen Anschlußstutzen gebildet sein, der einen Stutzenwand aufweist, in die zwei oder mehr Öffnungen, beispielsweise inform von Rundbohrungen und/oder Schlitzen, eingeformt sind.
Wie aus den 1, 2, 3a und 3b ferner ohne weiteres ersichtlich, kann der Anschlußkopf 302 in einem festen Abstand a von der Grundplatte 301 entfernt positioniert sein, beispielsweise indem Verbindungselement 304a mit einem zweite Enden am Anschlußkopf ist und/oder das Verbindungselement 304b mit einem zweite Enden an der Grundplatte fixiert ist. Alternativ kann die Anschlußeinrichtung so ausgebildet sein, daß der Anschlußkopf 302 – wie auch aus einer Zusammenschau der 5, 4a und 4b ohne weiteres ersichtlich – aber auch in einem einstellbaren bzw. relativ zur Grundplatte 301 veränderlichen Abstand a* von der Grundplatte 301 entfernt positionierbar ist, beispielsweise indem ein zweites Ende des Verbindungselements 304a und ein zweites Ende des Verbindungselements 304b zueinander beweglich miteinander mechanisch verbunden sind. Dafür weist die Halterung 300 nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein, insb. arretierbares, Gelenk 305 auf, daß dafür eingerichtet ist, eine Relativbewegung von Anschlußkopf 302 und Grundplatte 301, beispielsweise nämlich eine Verdrehung des Anschlußkopfs relativ zur Grundplatte, zu ermöglichen. Zur Fixierung einer mittels des Gelenks eingestellten 305, gleichwohl beizubehaltenden Winkelstellung kann die Halterung beispielsweise eine Feststellschraube 305a aufweisen. Nämliche Feststellschraube 305a kann – wie aus einer Zusammenschau 5, 4a und 4b ohne weiteres ersichtlich – beispielsweise auch als eine Drehachse des Gelenks 305 dienen.
Der Kabelschacht 303 der Anschlußvorrichtung ist im besonderen dafür einrichtet, in einem von einer Schachtwand umgebenen Lumen die vorbezeichneten elektrische Verbindungsleitungen zu führen. Nämliches Lumen ist gegen die das Meßwandler-Gehäuse umgebende Atmosphäre in vorteilhafter Weise, insb. hermetisch, abgeschlossen. Wie aus einer Zusammenschau der 2, 3a und 3b ohne weiteres ersichtlich ist der Kabelschacht 303 mit einem ersten Ende mit dem Anschlußkopf 302 bzw. mit einem zweiten Ende mit der Grundplatte 301 verbunden, beispielsweise derart, daß nämliches erstes Ende des Kabelschachts 303 innerhalb eines von der Halterung 304 umgrenzten Bereichs des Anschlußkopfs 302 positioniert ist und/oder daß nämliches zweites Ende des Kabelschachts 303 innerhalb eines von der Halterung 304 umgrenzten Bereichs der Grundplatte 301 positioniert ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, Kabelschacht und Halterung aufeinander abgestimmt so zu dimensionieren, daß der Kabelschacht eine kleinste Biegesteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Biegesteifigkeit der Halterung ist und/oder daß der Kabelschacht eine kleinste Torsionssteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Torsionssteifigkeit der Halterung ist. Ferner ist vorgesehen, daß der Kabelschacht ein Länge-zu-Volumen-Verhältnis b/V₃₀₃, gemessen als ein Verhältnis eines kürzesten Abstands b zwischen dem ersten Ende des Kabelschachts 303 und dem zweiten Ende des Kabelschachts 303 zu einer Größe V₃₀₃ (Volumen) des von der Schachtwand umgebenen Lumen des Kabelschachts, aufweist, das kleiner als 0,1 mm^–2 ist, vorzugsweise aber größer als 0,01 mm^–2 ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Kabelschacht 303 ferner dafür eingerichtet, eine Übertragung einer innerhalb des Lumens allfällig stattfindenden Explosion nach außen zu verhindern bzw. ist die Schachtwand des Kabelschachts eingerichtet, einem Explosionsdruck nämlicher Explosion standzuhalten. Dies im besonderen in der Weise, daß mittels des Kabelschachts eine, beispielsweise den Erfordernissen der Norm IEC 60079-1:2007 genügende bzw. gemäß der Schutzklasse („Ex-d“) ausgebildete und/oder eine Druckfestigkeit von mehr als 100 bar aufweisende, druckfeste Kapselung für die darin geführten Verbindungsleitungen gebildet ist. Nicht zuletzt für diesen oder aber auch den vorbezeichneten Fall, daß die Halterung der Anschlußkopf 302 mit einem relativ zur Grundplatte 301 veränderlichen bzw. einstellbaren Abstand a* positionierbar ausgebildet ist bzw. daß die Halterung ein Gelenk aufweist, kann der Kabelschacht beispielsweise auch mittels eines Metallschlauchs, beispielsweise nämlich mittels eines Wellenschlauch gebildet sein.
Erfindungsgemäß ist der Kabelschacht 303 der Anschlußvorrichutng 300 – wie auch aus einer Zusammenschau der 1, 2, 3a und 3b ohne weiteres ersichtlich – innerhalb eines von der Halterung 304 umgrenzten Bereichs positioniert. Zudem sind der Kabelschacht 303 und die Halterung 304 so ausgebildet und angeordnet, daß eine dem Lumen des Kabelschachts abgewandte Außenfläche 303# der Schachtwand in direktem Kontakt zu einer die Halterung umgebenden Atmosphäre steht bzw. von einem Teilvolumen nämlicher Atmosphäre umgeben ist. Nämlicher von der Halterung 304 umgrenzte Bereich kann beispielsweise einem durch eine Rotation der Halterung um ein deren erstes und zweites Ende imaginär verbindende, gleichwohl mit einer Trägheitshauptachse der Halterung koinzidente gedachte Rotationachse erzeugten gedachten Rotationskörper bzw. einem davon eingeschlossen Volumen entsprechen. Durch die Ausbildung von Halterung und Kabelschacht in der vorbezeichneten Weise wird es u.a. ermöglicht, die Halterung einerseits sehr kompakt, mithin platzsparend und mechanisch sehr stabil auszubilden, und anderseits einen vergleichsweise großen, insb. nämlich mehr als 1,5 K/mm betragenden, abstandspezifischen thermischen Widerstand der Anschlußeinrichtung – gemessen als ein Verhältnis eines thermischen Widerstands der Anschlußeinrichtung, der einem vom Meßwandler zum Elektronik-Gehäuse fließenden Wärmestrom insgesamt entgegenwirkt, zu einem kürzesten Abstand zwischen Elektronik-Gehäuse und Meßwandler – zu realisieren; dies nicht zuletzt auch bei Verwendung von einen hohe thermisch Leitfähigkeit aufweisenden Materialien, insb. Stahl oder Aluminium, für den Kabelschacht und/oder die Halterung. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Kabelschacht 303 der Anschlußvorrichtung 300 ferner so angeordnet, daß der Kabelschacht 303 nicht nur teilweise oder überwiegend, sondern ausnahmslos, innerhalb des vorbezeichneten, von der Halterung 304 umgrenzten Bereichs positioniert ist, beispielsweise derart, das Kabelschacht 303 und Halterung 304, wie auch aus einer Zusammenschau der 3a und 3b ersichtlich, im wesentlichen koaxial verlaufend angeordnet bzw. gleichlang sind.
Wie bereits erwähnt, kann die Anschlußvorrichtung an einer Wandung eines ggf. vorgesehenen Meßwandler-Gehäuses 101 angebracht bzw. darin integriert sein (vgl. 1 bzw. 2). Alternativ dazu kann die Anschlußvorrichtung, wie auch in 5 angedeutet, beispielsweise aber auch an einem Rohr 400, das dafür eingerichtet ist, in einem von einer, beispielsweise metallischen, Rohrwandung 401 umgebenen Lumen ein strömendes Fluid zu führen, unmittelbar angebracht oder auch integraler Bestandteil einer solchen Rohrwandung 401 bzw. eines damit gebildeten Rohrs sein. Die Grundplatte 301 der Halterung kann hierfür beispielsweise an der Rohrwandung befestigt sein und/oder einen Teilbereich der Rohrwandung bilden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Anschlußvorrichtung 300 hierbei ferner so angeordnet, daß Halterung 304, Kabelschacht 303 sowie Anschlußkopf 302 außerhalb des von der Rohrwandung 401 umgebenen Lumens plaziert sind, derart, daß die die Halterung 300 umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Rohr 400 außen umgebenden Atmosphäre bildet. Die vorbezeichnete Ausgestaltung der Anschlußvorrichtung 300, bei der also deren Halterung 304 unmittelbar an der Rohrwandung 401 angebracht ist, kann beispielsweise von Vorteil sein, falls das wenigstens eine Sensorelement des Meßwandlers und das Rohr miteinander mechanisch verbunden sind, derart, daß nämliches Sensorelement an der Rohrwandung fixiert ist und/oder zumindest teilweise in das von der Rohrwandung umgebene Lumen nämlichen Rohrs hineinragt. Als typisches Beispiel für ein solches Feldgerät, bei dem nicht notwendigerweise ein Meßwandler-Gehäuse erforderlich bzw. bei dem typischerweise kein Meßwandler-Gehäuse vorgesehen ist, sind als Wirbel-Durchflußmeßgerät, als Ultraschall-Durchflußmeßgerät bzw. als thermisches Massendurchfluß-Meßgerät ausgebildete Feldgeräte exemplarisch zu nennen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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WO 00/36379 A [0003]
WO 02/103327 A [0003]
WO 2009/078918 A [0003]
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WO 2014/037258 A [0003]
WO 98/14763 A [0003, 0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm IEC 60079-1:2007 [0018]
Norm IEC 60079-1:2007 [0043]
Norm IEC 60079-1:2007 [0049]

Claims

Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse, nämlich ein Schutzgehäuse für eine Elektronik, insb. eine Umformer-Elektronik, welche Anschlußvorrichtung umfaßt: – eine, insb. metallische und/oder gewölbte und/oder als Wandung eines Meßwandler-Gehäuses dienliche, Grundplatte (301); – einen, insb. in einem festen Abstand (a) von der Grundplatte (301) positionierten bzw. in einem relativ zur Grundplatte (301) veränderlichen bzw. einstellbaren Abstand (a*) positionierbaren, Anschlußkopf (302), der dafür eingerichtet ist, mit einem Elektronik-Gehäuse mechanisch verbunden zu werden, – einen, insb. mittels eines Metallrohrs und/oder eines Metallschlauchs gebildeten, Kabelschacht (303), der dafür eingerichtet ist, in einem von einer Schachtwand umgebenen Lumen elektrische Verbindungsleitungen zu führen; – sowie eine Halterung (304) zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte, von welcher Halterung (304) ein erstes Ende mit der Grundplatte (301) und ein zweites Ende mit dem Anschlußkopf (302) verbunden sind; – wobei der Kabelschacht (303), insb. lediglich, innerhalb eines von der Halterung (304) umgrenzten Bereichs positioniert ist, – und wobei Kabelschacht (303) und Halterung (304) so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine dem Lumen des Kabelschachts abgewandte Außenfläche (303#) der Schachtwand in direktem Kontakt zu einer die Halterung umgebenden Atmosphäre steht bzw. von einem Teilvolumen nämlicher Atmosphäre umgeben ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Kabelschacht (303) und Halterung (304) gleichlang und/oder zueinander koaxial verlaufend angeordnet sind.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kabelschacht (303) mit einem ersten Ende mit dem Anschlußkopf verbunden ist, insb. derart, daß nämliches erstes Ende innerhalb eines von der Halterung (304) umgrenzten Bereichs des Anschlußkopfs positioniert ist.
Anschlußvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei der Kabelschacht mit einem zweiten Ende mit der Grundplatte verbunden ist, insb. derart, daß nämliches zweites Ende innerhalb eines von der Halterung (304) umgrenzten Bereichs der Grundplatte positioniert ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kabelschacht eingerichtet ist, eine Übertragung einer innerhalb des Lumens stattfindenden Explosion nach außen zu verhindern.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schachtwand des Kabelschachts eingerichtet ist, einem Explosionsdruck einer innerhalb des Lumens stattfindenden Explosion standzuhalten.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mittels des Kabelschachts eine, insb. den Erfordernissen der Norm IEC 60079-1:2007 genügende bzw. gemäß der Schutzklasse („Ex-d“) ausgebildete und/oder eine Druckfestigkeit von mehr als 100 bar aufweisende, druckfeste Kapselung für die darin geführten Verbindungsleitungen gebildet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kabelschacht mittels eines Metallschlauchs, insb. nämlich mittels eines Wellenschlauch, gebildet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, – wobei der Kabelschacht eine kleinste Biegesteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Biegesteifigkeit der Halterung ist; und/oder – wobei der Kabelschacht eine kleinste Torsionssteifigkeit aufweist, die kleiner als eine kleinste Torsionssteifigkeit der Halterung ist; und/oder – wobei der Kabelschacht ein Länge-zu-Volumen-Verhältnis, gemessen als ein Verhältnis eines kürzesten Abstands (b) zwischen dem ersten Ende des Kabelschachts und dem zweiten Ende des Kabelschachts zu einer Größe, V₃₀₃, des von der Schachtwand umgebenen Lumen des Kabelschachts, aufweist, das kleiner als 0,1 mm^–2 ist, insb. nämlich größer als 0,01 mm^–2 ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Anschlußkopf (302) in einem, insb. festen bzw. einstellbaren, Abstand (a; a*) von der Grundplatte (301) entfernt positioniert ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Anschlußkopf (302) in einem relativ zur Grundplatte (301) veränderlichen Abstand (a*) positionierbar ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Halterung ein, insb. arretierbares, Gelenk (305) aufweist, daß dafür eingerichtet ist, eine Relativbewegung von Anschlußkopf und Grundplatte, insb. nämlich eine Verdrehung des Anschlußkopfs relativ zur Grundplatte, zu ermöglichen.
Anschlußvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Halterung eine der Fixierung einer mittels des Gelenks eingestellten Winkelstellung, insb. auch als eine Drehachse des Gelenks, dienlichen Feststellschraube gebildet ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte ein erstes, insb. stabförmiges oder plattenförmiges, Verbindungselement (304a) mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende aufweist.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das erste Ende des ersten Verbindungselements an der Grundplatte fixiert ist.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Halterung zum mechanischen Verbinden von Anschlußkopf und Grundplatte eine zweites, insb. stabförmiges oder plattenförmiges und/oder zum ersten Verbindungselement baugleiches, Verbindungselement (304b) mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende aufweist.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 16, wobei das erste Ende des zweiten Verbindungselements am Anschlußkopf fixiert ist.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 15 und 17, wobei das zweite Ende des ersten Verbindungselements und das zweite Ende des zweiten Verbindungselements mechanisch, insb. beweglich, miteinander verbunden sind.
Anschlußvorrichtung nach Anspruch 15, wobei das zweite Ende des ersten Verbindungselements am Anschlußkopf fixiert ist.
Anschlußvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch oder Anspruch 17, wobei das zweite Ende des zweiten Verbindungselements an der Grundplatte fixiert ist.
Anschlußvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Anschlußkopf einen Verbindungsstutzen aufweist, der dafür eingerichtet ist, mit einem komplementären Verbindungsstutzen eines Elektronik-Gehäuses verbunden, insb. nämlich verschraubt, zu werden.
Meßwandler-Gehäuse, umfassend: eine Anschlußvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21.
Meßwandler-Gehäuse nach dem vorherigen Anspruch, weiters umfassend: – eine, insb. metallische, Wandung (101a); – sowie eine von nämlicher Wandung umhüllte Kavität (101#), die dafür eingerichtet ist, wenigstens ein Sensorelement eines Meßwandlers zumindest teilweise aufzunehmen.
Meßwandler-Gehäuse nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Anschlußvorrichtung so angeordnet ist, daß Halterung, Kabelschacht sowie Anschlußkopf außerhalb der von der Wandung umhüllten Kavität plaziert sind, insb. derart, daß die die Halterung umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Meßwandler-Gehäuse umgebenden Atmosphäre bildet.
Meßwandler-Gehäuse nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Grundplatte der Halterung an der Wandung befestigt ist und/oder einen Teilbereich der Wandung bildet.
Meßwandler-Gehäuse nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das von der Schachtwand des Kabelschachts (303) umgebene Lumen gegen die das Meßwandler-Gehäuse umgebende Atmosphäre, insb. hermetisch, abgeschlossen ist.
Meßwandler, umfassend: eine Anschlußvorrichtung (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21.
Meßwandler, umfassend: ein Meßwandler-Gehäuse (101) nach einem der Ansprüche 22 bis 26.
Meßwandler nach Anspruch 27 oder 28, weiters umfassend: wenigstens ein Sensorelement, insb. eingerichtet zum Erfassen einer Meßgröße eines Fluids und zum Erzeugen wenigstens eines nämliche Meßgröße repräsentierenden Meßsignals.
Meßwandler nach einem der Ansprüche 27 bis 29, weiters umfassend: wenigstens ein Rohr (400), das dafür eingerichtet ist, in einem von einer, insb. metallischen, Rohrwandung (401) umgebenen Lumen ein strömendes Fluid zu führen.
Meßwandler nach Anspruch 29 und 30, wobei das wenigstens eine Sensorelement und das wenigstens eine Rohr miteinander mechanisch verbunden sind, insb. derart, daß nämliches Sensorelement an der Rohrwandung fixiert ist und/oder zumindest teilweise in das von der Rohrwandung umgebene Lumen nämlichen Rohrs hineinragt.
Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Anschlußvorrichtung so angeordnet ist, daß Halterung, Kabelschacht sowie Anschlußkopf außerhalb des von der Rohrwandung umgebenen Lumens plaziert sind, insb. derart, daß die die Halterung umgebende Atmosphäre ein Teilvolumen einer das Rohr umgebenden Atmosphäre bildet.
Meßwandler nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Grundplatte der Halterung an der Rohrwandung befestigt ist und/oder einen Teilbereich der Rohrwandung bildet.
Meßwandler nach Anspruch 28 und 29, wobei das wenigstens eine Sensorelement zumindest teilweise innerhalb der Kavität des Meßwandler-Gehäuses (101) angeordnet ist.
Meßwandler nach Anspruch 28, in Verbindung mit einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei das wenigstens eine Rohr zumindest teilweise innerhalb der Kavität des Meßwandler-Gehäuses angeordnet ist.
Feldgerät, umfassend: einen Meßwandler gemäß einem der Ansprüche 27 bis 35 sowie eine mit nämlichem Meßwandler elektrisch verbundene Umformer-Elektronik.
Feldgerät nach dem vorherigen Anspruch, weiters unfassend: ein Elektronik-Gehäuse (201), nämlich ein Schutzgehäuse für die Umformer-Elektronik, – wobei die Umformer-Elektronik innerhalb des Elektronik-Gehäuses plaziert ist, – und wobei das Elektronik-Gehäuse, insb. wiederlösbar, mit der Anschlußvorrichtung mechanisch verbunden ist.