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DE102023204155A1 - field device with rotating ring - Google Patents

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DE102023204155A1
DE102023204155A1 DE102023204155.3A DE102023204155A DE102023204155A1 DE 102023204155 A1 DE102023204155 A1 DE 102023204155A1 DE 102023204155 A DE102023204155 A DE 102023204155A DE 102023204155 A1 DE102023204155 A1 DE 102023204155A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
field device
housing
rotating ring
rotary ring
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023204155.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Fabian Witt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber KG filed Critical Vega Grieshaber KG
Priority to DE102023204155.3A priority Critical patent/DE102023204155A1/en
Priority to PCT/EP2024/061780 priority patent/WO2024227739A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Feldgerät zur Prozessautomatisierung im industriellen und privaten Umfeld, das einen Drehring an dem Gehäusedeckel des Feldgerätegehäuses aufweist, der drehbar daran angebracht ist und einen Inkrementaldrehgeber aufweist.Field device for process automation in industrial and private environments, which has a rotating ring on the housing cover of the field device housing, which is rotatably attached thereto and has an incremental encoder.

Description

Gebiet der Erfindungfield of the invention

Die Erfindung betrifft ein Feldgerät zur Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld.The invention relates to a field device for process automation in industrial or private environments.

Hintergrundbackground

In der Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld werden Feldgeräte eingesetzt, um Prozessbedingungen zu messen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandmessgeräte, Grenzstandsensoren, Druckmessgeräte oder Durchflussmessgeräte.In process automation in industrial or private environments, field devices are used to measure process conditions. Examples of such field devices are level measuring devices, point level sensors, pressure measuring devices or flow measuring devices.

Die Messgeräte weisen im Regelfall ein Gehäuse auf, an dem sich eine Benutzerschnittstelle befindet, um Steuerbefehle in das Messgerät einzugeben. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Bedienfelder mit Tasten und Display. Auch kann eine Bedienung mittels Magnetstift vorgesehen sein.The measuring devices usually have a housing with a user interface for entering control commands into the measuring device. These are, for example, control panels with buttons and a display. Operation using a magnetic pen can also be provided.

ZusammenfassungSummary

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Bedienung von Feldgeräten in der Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld anzugeben.It is an object of the present invention to provide an alternative operation of field devices in process automation in industrial or private environments.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.This object is achieved by the features of the independent patent claim. Further developments of the invention emerge from the subclaims and the following description of embodiments.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Feldgerät, eingerichtet zur Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld. Das Feldgerät weist ein Feldgerätegehäuse auf, in welchem sich die Feldgeräteelektronik befindet. Darüber hinaus weist es einen Drehring auf, der an dem Feldgerätegehäuse drehbar angebracht ist. Der Drehring oder das Gehäuse weist einen Inkrementaldrehgeber auf, der zum Erfassen einer Winkeländerung des Drehrings relativ zum Feldgerätegehäuse eingerichtet ist.A first aspect of the present disclosure relates to a field device configured for process automation in an industrial or private environment. The field device has a field device housing in which the field device electronics are located. In addition, it has a rotary ring that is rotatably attached to the field device housing. The rotary ring or the housing has an incremental encoder that is configured to detect an angular change of the rotary ring relative to the field device housing.

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 es, 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.The term "process automation in an industrial environment" can be understood as a branch of technology that includes measures for operating machines and systems without human involvement. One goal of process automation is to automate the interaction of individual components of a plant in the chemical, food, pharmaceutical, petroleum, paper, cement, shipping or mining sectors. A variety 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, pressure or density are monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.

Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation von Anlagen und die Logistikautomation von Lieferketten. 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.A sub-area of process automation in the industrial environment concerns the logistics automation of systems and the logistics automation of supply chains. With the help of distance and angle sensors, processes inside or outside a building or within a single logistics system are automated in the field of logistics automation. Typical applications include logistics automation systems in the area of baggage and freight handling at airports, in traffic monitoring (toll systems), in retail, in parcel distribution or in the area of building security (access control). What the examples listed above have in common is that 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 that measure distances according to the time of flight (ToF) principle can be used for this.

Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-/Fertigungsautomation. 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.Another area of process automation in the industrial environment concerns factory/production automation. Applications for this can be found in a wide variety of industries such as automobile manufacturing, food production, the pharmaceutical industry or in the packaging sector in general. The aim of factory automation is to automate the production of goods using machines, production lines and/or robots, i.e. to allow it to run without human involvement. The sensors used here and the specific requirements with regard to measurement accuracy when recording the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation.

Die in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sollten so ausgelegt werden, dass sie die weitestmögliche vernünftige Interpretation in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung erhalten. Zum Beispiel sollte die Verwendung des Artikels „ein“ oder „der“ bei der Einführung eines Elements nicht so ausgelegt werden, dass sie eine Vielzahl von Elementen ausschließt. Ebenso sollte die Erwähnung von „oder“ so ausgelegt werden, dass sie eine Vielzahl von Elementen einschließt, so dass die Erwähnung von „A oder B“ nicht „A und B“ ausschließt, es sei denn, aus dem Kontext oder der vorangehenden Beschreibung geht klar hervor, dass nur eines von A und B gemeint ist. Ferner ist die Formulierung „mindestens eines von A, B und C“ als eines oder mehrere Elemente aus einer Gruppe von Elementen zu verstehen, die aus A, B und C besteht, und nicht so auszulegen, dass mindestens eines von jedem der aufgeführten Elemente A, B und C erforderlich ist, unabhängig davon, ob A, B und C als Kategorien oder auf andere Weise miteinander verbunden sind. Darüber hinaus sollte die Erwähnung von „A, B und/oder C“ oder „mindestens eines von A, B oder C“ so ausgelegt werden, dass sie jede einzelne Einheit der aufgeführten Elemente, z. B. A, jede Teilmenge der aufgeführten Elemente, z. B. A und B, oder die gesamte Liste der Elemente A, B und C umfasst.The terms used in the claims should be construed to give them the widest reasonable interpretation consistent with the foregoing description. For example, the use of the article "a" or "the" in introducing an element should not be construed to exclude a plurality of elements. Similarly, the mention of "or" should be construed to include a plurality of elements, so that the mention of "A or B" does not exclude "A and B", it unless it is clear from the context or the preceding description that only one of A and B is meant. Furthermore, the phrase “at least one of A, B and C” should be understood as one or more elements from a group of elements consisting of A, B and C, and should not be interpreted as requiring at least one of each of the listed elements A, B and C, whether A, B and C are related as categories or in any other way. Furthermore, the mention of “A, B and/or C” or “at least one of A, B or C” should be interpreted as including any single unit of the listed elements, e.g. A, any subset of the listed elements, e.g. A and B, or the entire list of elements A, B and C.

Der Drehring kann insbesondere zur Eingabe von Benutzerbefehlen in das Feldgerät eingerichtet sein.The rotary ring can be designed in particular to enter user commands into the field device.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Drehring einen Beschleunigungssensor auf, der zum Erfassen einer Beschleunigung des Drehrings aus der Drehung um seine Rotationsachse eingerichtet ist. Durch die Erfassung der Beschleunigung kann unterschieden werden, ob die Drehung schnell oder langsam erfolgt und ob sie im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn erfolgt. Aus diesen Informationen können unterschiedliche Benutzerbefehle abgeleitet werden.According to one embodiment of the present disclosure, the rotating ring has an acceleration sensor that is configured to detect an acceleration of the rotating ring from the rotation about its axis of rotation. By detecting the acceleration, it is possible to distinguish whether the rotation is fast or slow and whether it is clockwise or counterclockwise. Different user commands can be derived from this information.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Drehring an seiner Innenfläche ein Streifenmuster auf, welches der Inkrementaldrehgeber zum Erfassen der Winkeländerung des Drehrings verwendet. Befindet sich der Inkrementaldrehgeber hingegen im Drehring selber, so weist das Feldgerätegehäuse ein entsprechendes Streifenmuster auf, das im Inkrementaldrehgeber gegenüberliegend angebracht ist, sodass er es detektieren kann.According to a further embodiment of the present disclosure, the rotary ring has a stripe pattern on its inner surface, which the incremental encoder uses to detect the angular change of the rotary ring. If, however, the incremental encoder is located in the rotary ring itself, the field device housing has a corresponding stripe pattern, which is mounted opposite in the incremental encoder so that it can detect it.

Das Streifenmuster besteht beispielsweise aus metallischen Streifen. Der Inkrementaldrehgeber kann verschiedene Messprinzipien nutzen. Neben einer fotoelektrischen Abtastung kann beispielsweise auch eine magnetische Abtastung erfolgen. Im letzteren Fall kann die Maßverkörperung aus einem hartmagnetischen Träger, in den durch Magnetisierung eine Teilung eingeschrieben wurde (ein Polrad oder Magnetband), erfolgen. Typische magnetische Teilungsperioden liegen zwischen 0,5 mm bis 5 mm. Es können aber auch größere Teilungen realisiert werden. Das Lesen der magnetischen Kodierung kann durch Hall-Elemente oder magnetoresistive Sensoren erfolgen.The stripe pattern consists of metallic stripes, for example. The incremental encoder can use various measuring principles. In addition to photoelectric scanning, magnetic scanning can also be used. In the latter case, the measuring embodiment can be a hard magnetic carrier into which a graduation has been written by magnetization (a pole wheel or magnetic tape). Typical magnetic graduation periods are between 0.5 mm and 5 mm. However, larger graduations can also be realized. The magnetic coding can be read using Hall elements or magnetoresistive sensors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Drehring einen Schleifkontakt auf, um den Beschleunigungssensor mit Energie zu versorgen.According to another embodiment of the present disclosure, the rotating ring has a sliding contact to supply energy to the acceleration sensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das Feldgerät eine Auswerteelektronik auf, die eingerichtet ist zum Auswerten der von dem Inkrementaldrehgeber und/oder dem Beschleunigungssensor erfassten Messdaten, um daraus einen Steuerbefehl für das Feldgerät zu bestimmen.According to a further embodiment of the present disclosure, the field device has evaluation electronics which are configured to evaluate the measurement data acquired by the incremental encoder and/or the acceleration sensor in order to determine therefrom a control command for the field device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das Feldgerät eine Dichtung auf, die an der Innenfläche und/oder der Unterseite des Drehrings angeordnet ist und zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem Drehring und dem Feldgerätegehäuse eingerichtet ist.According to a further embodiment of the present disclosure, the field device comprises a seal which is arranged on the inner surface and/or the underside of the rotating ring and is configured to seal a gap between the rotating ring and the field device housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das Feldgerät als Füllstandmessgerät, Grenzstandsensor, Durchflussmessgerät oder Druckmessgerät eingerichtet.According to a further embodiment of the present disclosure, the field device is configured as a level measuring device, point level sensor, flow measuring device or pressure measuring device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Drehring als 4-Befehl-Bedienung für das Feldgerät eingerichtet. Beispielsweise kann er feststellen, ob die Drehung des Drehrings schnell oder langsam erfolgt und ob er im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.According to another embodiment of the present disclosure, the rotary ring is configured as a 4-command operator for the field device. For example, it can determine whether the rotation of the rotary ring is fast or slow and whether it is rotated clockwise or counterclockwise.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Drehring an einem Gehäusedeckel des Feldgerätegehäuses drehbar angebracht.According to a further embodiment of the present disclosure, the rotating ring is rotatably mounted on a housing cover of the field device housing.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Werden in den Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.Embodiments of the present disclosure are described below with reference to the figures. If the same reference numerals are used in the figures, they denote the same or similar elements. The representations in the figures are schematic and not to scale.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

  • 1 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Gehäusedeckels mit einem Drehring gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 1 shows a cross-sectional view of a housing cover with a rotating ring according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Gehäusedeckel und dessen Drehring gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2 shows a plan view of a housing cover and its rotating ring according to an embodiment of the present disclosure.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäusedeckels 101 mit einem Drehring 102 eines Feldgeräts 100. Der Gehäusedeckel 101 kann ein abnehmbarer Gehäusedeckel sein oder einstückig mit dem Rest des Feldgerätegehäuses verbunden sein. Der Feldgerätegehäusedeckel 101 (bzw. das Feldgerätegehäuse) weist einen Inkrementaldrehgeber 103 auf, der eine Drehbewegung des Drehrings 102 erfassen kann. Gegenüberliegend zum Inkrementaldrehgeber 103 ist ein Streifenmuster 106 auf der Innenfläche 105 des Drehrings 102 angebracht, welches es dem Inkrementaldrehgeber 103 ermöglicht, Winkeländerungen des Drehrings 102 zu detektieren. An der Unterseite 110 des Drehrings 102 befindet sich ein Schleifkontakt 107, über den der im Drehring 102 integrierte Beschleunigungssensor 104 mit Energie versorgt wird. 1 shows a sectional view of a housing cover 101 with a rotating ring 102 of a field device 100. The housing cover 101 can be a removable housing cover or connected in one piece with the rest of the field device housing. The field device housing cover 101 (or the field device housing) has an incremental encoder 103 that can detect a rotary movement of the rotary ring 102. Opposite the incremental encoder 103, a stripe pattern 106 is attached to the inner surface 105 of the rotary ring 102, which enables the incremental encoder 103 to detect angular changes of the rotary ring 102. On the underside 110 of the rotary ring 102 there is a sliding contact 107, via which the acceleration sensor 104 integrated in the rotary ring 102 is supplied with energy.

Energieversorgung und/oder Auswerteelektronik 108 (vgl. 2) können wahlweise im übrigen Teil des Feldgerätegehäuses oder im Gehäusedeckel angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind diese Einheiten innerhalb des Gehäuses angeordnet. Um sie mit dem Inkrementaldrehgeber 103 und dem Schleifkontakt 107 zu verbinden, ist ein elektrischer Anschlussstecker 111 vorgesehen, der in das Innere des Gehäuses hineinragt.Power supply and/or evaluation electronics 108 (cf. 2 ) can be arranged either in the remaining part of the field device housing or in the housing cover. In the embodiment of the 1 These units are arranged inside the housing. In order to connect them to the incremental encoder 103 and the sliding contact 107, an electrical connector plug 111 is provided which projects into the interior of the housing.

Der Drehring 102 kann zusammen mit der Auswerteelektronik derart eingerichtet sein, dass eine 4-Befehl-Bedienung für das Feldgerät bereitgestellt wird. Dabei befindet sich der Sensor des Feldgeräts in einem (Kunststoff-) Gehäuse und ist zur Umgebung abgedichtet. Die Bedienung ist so ausgearbeitet, dass mittels des Drehrings 102 im Gehäusedeckel 101 alle 4 Befehle abgebildet sind. Im Drehring 102 befinden sich zwei Arten von Sensoren. Zum einen ist ein Beschleunigungssensor 104 eingebaut, der erkennen kann, in welche Drehrichtung (im Uhrzeigersinn/entgegen Uhrzeigersinn) der Drehring 102 gedreht wird. Zusätzlich kann der Beschleunigungssensor 104 auch ruckartiges Drehen in eine der beiden Drehrichtungen erkennen.The rotary ring 102 can be set up together with the evaluation electronics in such a way that a 4-command operation is provided for the field device. The sensor of the field device is located in a (plastic) housing and is sealed from the environment. The operation is designed so that all 4 commands are displayed using the rotary ring 102 in the housing cover 101. There are two types of sensors in the rotary ring 102. Firstly, an acceleration sensor 104 is installed, which can detect in which direction (clockwise/anticlockwise) the rotary ring 102 is rotated. In addition, the acceleration sensor 104 can also detect jerky rotation in one of the two directions of rotation.

Zusätzlich befindet sich ein Inkrementaldrehgeber 103 im Drehring bzw. im Gehäuse, der die konkrete Winkeldrehung in eine Richtung erkennen kann. Typischerweise ist diese Drehbewegung nicht stufenlos, sondern in einzelne Drehsegmente unterteilt.In addition, there is an incremental encoder 103 in the rotating ring or in the housing, which can detect the specific angular rotation in one direction. Typically, this rotary movement is not continuous, but divided into individual rotary segments.

Die beiden Sensoren 103, 104 liefern der Auswerteelektronik 108 (vgl. 2) somit vier Signale, die durch entsprechende Software-Belegung beispielsweise mit folgenden Befehlen in einem Bedienungsmenü für das Feldgerät abgebildet werden können:

  • - langsames Drehen im Uhrzeigersinn: weiterscrollen im Menü nach unten/vorne;
  • - langsames Drehen gegen den Uhrzeigersinn: weiterscrollen im Menü nach oben/hinten;
  • - ruckartiges Drehen im Uhrzeigersinn: Bestätigung der Auswahl;
  • - ruckartiges Drehen gegen den Uhrzeigersinn: Abbrechen der Auswahl.
The two sensors 103, 104 provide the evaluation electronics 108 (cf. 2 ) thus four signals, which can be mapped in an operating menu for the field device by appropriate software assignment, for example with the following commands:
  • - slowly turn clockwise: scroll down/forward in the menu;
  • - slow rotation anti-clockwise: scroll up/backward in the menu;
  • - jerky clockwise rotation: confirmation of the selection;
  • - jerky rotation anti-clockwise: cancels the selection.

Es können auch andere Befehle mit den oben beschriebenen Drehbewegungen verknüpft sein.Other commands can also be linked to the rotation movements described above.

Ein großer Vorteil dieser Anwendung ist es, dass der Gehäusedeckel 101 zur Gerätebedienung nicht geöffnet werden muss und die Bedienung auch ohne weitere benötigte Werkzeuge erfolgen kann.A great advantage of this application is that the housing cover 101 does not have to be opened to operate the device and operation can also be carried out without the need for any additional tools.

Der Beschleunigungssensor 104 befindet sich im Drehring. Dazu ist es vorteilhaft, dass zwischen dem Drehring und dem Gehäuseinneren über den eigentlichen Gehäusedeckel 101 eine elektrische Verbindung, z. B. über einen Schleifkontakt 107 zwischen Deckel und Drehring oder mittels Induktion und drahtlose Datenübertragung, besteht. Zwischen dem Deckel und der eigentlichen Auswerteelektronik kann auch z. B. ein Kabel oder eine Flachbandleitung verwendet werden.The acceleration sensor 104 is located in the rotating ring. For this purpose, it is advantageous that there is an electrical connection between the rotating ring and the housing interior via the actual housing cover 101, e.g. via a sliding contact 107 between the cover and the rotating ring or by means of induction and wireless data transmission. A cable or a ribbon cable can also be used between the cover and the actual evaluation electronics.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Auswerteelektronik in den Deckel integriert ist. Dann benötigt der Deckel eine Energieversorgung/-quelle und eine Kommunikationsschnittstelle (drahtgebunden oder drahtlos).It can also be planned that the evaluation electronics are integrated into the cover. In this case, the cover requires a power supply/source and a communication interface (wired or wireless).

Im Drehring 102 befinden sich Inkremente (Streifen) z. B. aus Metall, die von dem Inkrementaldrehgeber 103 im Deckel erkannt und gelesen werden können. Die Stückelung in die einzelnen Inkremente 106 kann beliebig fein erfolgen. Je feiner/kleinteiliger, desto weniger Dreh-Hub muss der Anwender mit dem Drehring für eine Werteänderung machen.The rotary ring 102 contains increments (strips), e.g. made of metal, which can be recognized and read by the incremental encoder 103 in the cover. The division into the individual increments 106 can be as fine as desired. The finer/smaller the increments, the less rotation the user has to make with the rotary ring to change the value.

Der Drehring 102 ist zum Gehäusedeckel so abgedichtet, dass keinerlei Schmutz das Lesen der Inkremente beeinträchtigen kann. Dies kann z. B. über zwei O-Ringe 109 erfolgen.The rotating ring 102 is sealed to the housing cover in such a way that no dirt can affect the reading of the increments. This can be done, for example, using two O-rings 109.

Mittels der beiden unterschiedlichen Sensortypen 103, 104, die in den Gehäusedeckel bzw. das Gehäuse bzw. dessen drehbaren Ring 102 integriert sind, kann eine Bedienung des elektronischen Geräts 100 mit vier oder mehr Funktionsbefehlen realisiert werden.By means of the two different sensor types 103, 104, which are integrated into the housing cover or the housing or its rotatable ring 102, the electronic device 100 can be operated with four or more function commands.

Auf der rechten Seite der Darstellung in 1 erkennt man als Strich-Punkt-Linie das Drehzentrum des Gehäusedeckels 101. Im Drehring 102 befindet sich ein Beschleunigungssensor 104, der mittels eines Schleifkontakts 107 elektrisch leitend mit dem Gehäusedeckel verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise eingespritzt sein oder sich auf einer Platine befinden. Das Signal vom Beschleunigungssensor 104 wird von einer Auswerteelektronik (nicht dargestellt in 1) weitergegeben, die sich entweder im Gehäusedeckel selbst oder in der Elektronik des Sensors befindet.On the right side of the illustration in 1 The center of rotation of the housing cover 101 is shown as a dash-dot line. In the rotating ring 102 there is an acceleration sensor 104, which is electrically connected to the housing cover by means of a sliding contact 107. This connection can be injected, for example, or located on a circuit board. The signal from the Acceleration sensor 104 is controlled by an evaluation electronics (not shown in 1 ), which is located either in the housing cover itself or in the electronics of the sensor.

Im Drehring 102 sind außerdem Inkremente z. B. aus Metall eingespritzt, die mittels eines Inkrementaldrehgebers 103, der sich im Gehäusedeckel 101 befindet, ausgelesen werden können. Die Inkremente sind über den gesamten inneren Umfang des Drehrings 102 regelmäßig in beliebiger Stückelung verteilt. Der Inkrementaldrehgeber 103 ist ebenfalls mit der Auswerteelektronik verbunden.Increments, e.g. made of metal, are also injected into the rotating ring 102 and can be read out using an incremental encoder 103 located in the housing cover 101. The increments are distributed evenly in any desired denomination over the entire inner circumference of the rotating ring 102. The incremental encoder 103 is also connected to the evaluation electronics.

Der Spalt zwischen dem Gehäusedeckel 101 und dem Drehring 102 kann vorteilhafter Weise zur Umgebung abgedichtet sein, damit die Inkremente nicht verschmutzt oder auch die Drehung durch Verschmutzung nicht beeinträchtigt werden kann.The gap between the housing cover 101 and the rotating ring 102 can advantageously be sealed from the environment so that the increments cannot become dirty or the rotation cannot be impaired by dirt.

2 zeigt eine Draufsicht auf einen Gehäusedeckel 101 und dessen Drehring 102 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Es sind deutlich die einzelnen, lesbaren Inkremente 106 für den Inkrementaldrehgeber 103 dargestellt. Diese sind regelmäßig in identischen Abständen auf dem inneren Umfang des Drehrings 102 verteilt. Die Stückelung ist hier beliebig fein auszuführen. Auch ist die Auswerteelektronik 108 zu sehen, welche die Messsignale des Inkrementaldrehgebers 103 und des Beschleunigungssensors (Kasten auf der linken Seite) entgegennimmt. 2 shows a top view of a housing cover 101 and its rotary ring 102 according to an embodiment of the present disclosure. The individual, readable increments 106 for the incremental encoder 103 are clearly shown. These are regularly distributed at identical intervals on the inner circumference of the rotary ring 102. The division can be made as fine as desired. The evaluation electronics 108 can also be seen, which receives the measurement signals from the incremental encoder 103 and the acceleration sensor (box on the left).

Der Drehring ist gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen am Gehäusedeckel angebracht. Gemäß anderer Ausführungsformen kann er auch am Gehäuse selbst angebracht sein.According to the embodiments described above, the rotating ring is attached to the housing cover. According to other embodiments, it can also be attached to the housing itself.

Claims (10)

Feldgerät (100), eingerichtet zur Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld, aufweisend: ein Feldgerätegehäuse (101), in welchem sich die Feldgeräteelektronik befindet; einen Drehring (102), der an dem Feldgerätegehäuse drehbar angebracht ist; wobei der Drehring oder das Feldgerätegehäuse einen Inkrementaldrehgeber (103) aufweist, der zum Erfassen einer Winkeländerung des Drehrings relativ zum Feldgerätegehäuse eingerichtet ist.Field device (100) designed for process automation in an industrial or private environment, comprising: a field device housing (101) in which the field device electronics are located; a rotary ring (102) which is rotatably attached to the field device housing; wherein the rotary ring or the field device housing has an incremental encoder (103) which is designed to detect an angular change of the rotary ring relative to the field device housing. Feldgerät (100) nach Anspruch 1, wobei der Drehring (102) einen Beschleunigungssensor (104) aufweist, der zum Erfassen einer Beschleunigung des Drehrings eingerichtet ist.field device (100) after claim 1 , wherein the rotating ring (102) has an acceleration sensor (104) which is configured to detect an acceleration of the rotating ring. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehring (102) an seiner Innenfläche (105) ein Streifenmuster (106) aufweist, welches der Inkrementaldrehgeber (103) zum Erfassen der Winkeländerung des Drehrings verwendet.Field device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotary ring (102) has a stripe pattern (106) on its inner surface (105), which the incremental encoder (103) uses to detect the angular change of the rotary ring. Feldgerät (100) nach Anspruch 3, wobei das Streifenmuster (106) aus metallischen Streifen besteht.field device (100) to claim 3 , wherein the stripe pattern (106) consists of metallic stripes. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehring (102) einen Schleifkontakt (107) aufweist, um den Beschleunigungssensor (104) mit Energie zu versorgen.Field device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotating ring (102) has a sliding contact (107) to supply the acceleration sensor (104) with energy. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: eine Auswertelektronik (108), eingerichtet zum Auswerten der von dem Inkrementaldrehgeber (103) und/oder dem Beschleunigungssensor (104) erfassten Messdaten, um daraus einen Steuerbefehl für das Feldgerät zu bestimmen.Field device (100) according to one of the preceding claims, further comprising: evaluation electronics (108) configured to evaluate the measurement data acquired by the incremental encoder (103) and/or the acceleration sensor (104) in order to determine a control command for the field device therefrom. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: eine Dichtung (109), die an der Innenfläche (105) und der Unterseite (110) des Drehrings (102) angeordnet ist und zur Abdichtung eines Spalts zwischen dem Drehring (102) und dem Feldgerätegehäuse (101) eingerichtet ist.Field device (100) according to one of the preceding claims, further comprising: a seal (109) which is arranged on the inner surface (105) and the underside (110) of the rotating ring (102) and is designed to seal a gap between the rotating ring (102) and the field device housing (101). Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet als Füllstandmessgerät, Grenzstandsensor, Durchflussmessgerät oder Druckmessgerät.Field device (100) according to one of the preceding claims, configured as a level measuring device, limit level sensor, flow measuring device or pressure measuring device. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wobei der Drehring (102) als 4-Befehl-Bedienung für das Feldgerät eingerichtet ist.Field device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotary ring (102) is configured as a 4-command operation for the field device. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehring (102) an einem Gehäusedeckel des Feldgerätegehäuses (101) drehbar angebracht ist.Field device (100) according to one of the preceding claims, wherein the rotary ring (102) is rotatably mounted on a housing cover of the field device housing (101).
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