CN110178454A

CN110178454A - 用于发送器壳体的盖固定装置

Info

Publication number: CN110178454A
Application number: CN201780078532.9A
Authority: CN
Inventors: 于尔根·坦纳; 拉斐尔·舍恩哈特; 维托朱塞佩·迪科索拉
Original assignee: Ndele J And Hauser European Two Cos
Current assignee: Ndele J And Hauser European Two Cos; Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: CN110178454B; US20190357376A1; EP3560306A1; WO2018114284A1; DE202016107260U1; EP3560306B1; US11044826B2

Abstract

本发明涉及一种用于自动化技术中的现场装置的发送器壳体(1)的盖固定装置，其中所述发送器壳体(1)由旋拧上的盖(2)关闭，该盖固定装置包括：固定销(3)，其具有被布置在所述固定销(3)的第一端部区域(EB1)上的螺钉(31)；引导件(21)，其被集成在所述盖(2)中，该引导件被设计用以容纳所述固定销(3)；以及凹槽(4)，其包括圆形部分，并且所述凹槽(4)被引入到所述发送器壳体(1)的面向所述盖(2)的区域中；其中所述固定销(3)能够在所述引导件(21)中从所述盖(2)的背对所述发送器壳体(1)的端部侧以下面的方式进行紧固，即：在紧固状态下，所述固定销(3)的与所述第一端部区域(EB1)相对的第二端部区域(EB2)伸入到所述凹槽(4)中，并且结果是，被旋拧到所述发送器壳体(1)上的所述盖(2)相对于所述发送器壳体(1)的旋转受到限制。

Description

用于发送器壳体的盖固定装置

技术领域

本发明涉及一种用于自动化技术的现场装置的发送器壳体的盖固定装置，其中该发送器壳体由旋拧上的盖关闭。

背景技术

在自动化技术中，将现场设备应用于确定和/或监测过程变量。本发明情况下的现场装置原则上指的是所有的测量装置，将这些测量装置应用于过程附近，并且这些测量装置传递或处理过程相关信息。在这种情况下，重要的是例如填充水平测量装置、流量测量装置、压力和温度测量装置、pH氧化还原电位测量装置、导电率测量装置等，这些测量装置记录对应的过程变量，填充水平、流量、压力、温度、pH值和导电率。这些现场装置由E+H公司集团以多种形式制造和销售。

在这种情况下，现场装置具有在现场装置的发送器壳体中布置的电子单元。电子单元例如用于产生表示过程变量的电信号，诸如，例如以电压和/或电流形式的电信号，和/或用于转送所产生的电信号。在这种情况下，发送器壳体由盖关闭。在多种情况下，发送器壳体还包括相互分开的连接和电子隔室，每个隔室在外部由盖关闭。

如上所述的现场装置还会在有***危险的区域中操作，因而在***保护方面必须满足非常高的安全要求。在这种情况下，特别重要的是安全地防止火花的形成，或者至少保证在故障情况下出现的火花对环境没有影响。为此，在相关联的保护等级中定义对应的标准。在保护等级中，“原有安全度”(Ex-i)***保护是通过使所有时刻的电变量(电流、电压、功率)的值中的每一个都小于预定的极限值而获得的，以便在故障的情况下不会产生点火火花。在额外的保护等级中，“增加安全度”(Ex-e)***保护是通过使两个不同的电位之间的空间距离足够得大而获得的，以使在故障的情况下火花的形成由于距离而不会出现。在额外的保护等级中，“抗压力封装”(Ex-d)现场装置必须具有带有足够的机械强度(即稳定性)的抗压力发送器壳体。

为了***保护的目的，特别是根据Ex-d保护等级，用于密封发送器壳体的盖的额外的机械固定装置是必须的。因此，通过提供额外的盖固定螺钉，现场装置上的盖固定装置防止盖的无意的打开，因为要打开盖就必须将该额外的盖固定螺钉故意旋拧下来。

在这种情况下，本领域中已知的盖固定装置被实施为被外部安装在发送器壳体上的并用螺钉关闭的夹具。在这种情况下，发送器壳体经常被特别地形成用以容纳夹具和/或螺钉。这种解决方案的不利之处在于：夹具或螺钉或者它们两者高出发送器壳体。对于盖固定装置的螺钉被暴露的情况，液体能够在螺钉头和/或螺钉的螺钉螺纹周围积聚，例如在存在高环境湿度的情况中。这会腐蚀螺钉头和螺钉螺纹，并且最后会导致盖固定装置的失效。而且，在夹具和发送器壳体之间能够存在接触腐蚀。接触腐蚀发生在盖和发送器壳体上的漆层被破坏的情况中。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自动化技术的现场装置的发送器壳体的抗腐蚀的盖固定装置。

本发明通过一种用于自动化技术的现场装置的发送器壳体的盖固定装置实现，其中该发送器壳体由旋拧上的盖关闭，该盖固定装置包括：固定销，该固定销具有被布置在固定销的第一端部区域处的螺钉；通道，该通道被集成在盖中，该通道被实施用以容纳固定销；以及凹槽，该凹槽包括圆形部分，并且该凹槽被引入到发送器壳体的面向盖的区域中；其中固定销能够在通道中在盖的远离发送器壳体的端部处以下面的方式进行固定，即：在固定状态下，固定销的与第一端部区域相对的第二端部区域向内伸入到凹槽中，由此相对于发送器壳体，被旋拧到发送器壳体上的盖的扭转受到约束。

根据本发明，固定销及其螺钉被容纳在盖中的通道中，使得特别是螺钉针对腐蚀方面尽可能受到了保护。本发明的进一步优点提供了：对于没有这种盖固定装置的发送器壳体，能够通过对发送器壳体和盖非常简单的随后处理而改造成具有盖固定装置的发送器壳体，而不必需是被特别形成的发送器壳体。为此，仅必须要在随后引入到盖中的通道和引入到发送器壳体中的凹槽。因此，基于相同的、基本等同地形成的具有或不具有盖固定装置的初始壳体能够制造发送器壳体。这样，在壳体制造中实现了高度的模块化，由此继而降低了制造成本。

在本发明的实施例中，盖和发送器壳体至少在某些区域是筒形的，其中将盖通过其筒形区域旋拧到发送器壳体的筒形区域上。

在本发明的实施例中，圆形部分以下面的方式围绕发送器壳体的筒形区域的假想圆心延伸，即：在***状态下被旋拧到通道中的固定销将旋拧上的盖的相对于发送器壳体的扭转约束于具有扇形角度(α)的圆形部分，该扇形角度与围绕假想中心的圆形部分相匹配，其中扇形角度(α)小于120°。

在本发明另外的实施例中，扇形角度(α)在30°至90°之间。特别地是，扇形角度(α)在50°至70°之间。优选地是，扇形角度(α)等于60°。

在一个实施例中，固定销由韧性材料形成。韧性指的是材料的性质，在韧性的情况下，材料在载荷作用下在断裂之前首先会塑性变形。

在本发明的实施例中，固定销由金属或金属合金形成。特别地是，固定销由钢形成。优选地是，在这种情况下，钢是硬化钢。

在一个实施例中，螺钉使固定销能够旋拧到位。

在本发明优选的进一步发展中，凹槽以下面的方式适合于固定销的实施例，即：在***到通道中的固定销的第二端部区域和凹槽的底部之间形成有间隙，特别是由凹槽的深度确定的间隙。因此，在该优选实施例中，固定销不与凹槽底部接触。这样，例如有利地防止了被涂覆在例如金属发送器壳体上的漆受到固定销的破坏，例如，通过固定销的第二端部区域磨损漆。

在本发明的实施例中，***到通道中的固定销的第一端部区域在远离发送器壳体的方向上至多延伸到盖的远离发送器壳体的端部。这样，第一端部区域不会从盖向外伸出，由此特别地受到保护，从而不受环境条件(诸如，例如高湿度及由此引起的腐蚀)的影响。

在本实施例的有利的进一步发展中，***到通道中的固定销的螺钉从盖的远离发送器壳体的端部下沉至少2mm。

在本发明的实施例中，在盖中钻出通道。

在本发明的实施例中，在发送器壳体中钻出或铣出凹槽。

在本发明的有利的进一步的发展中，将密封通道的密封元件布置在发送器壳体和固定销之间。

在该进一步发展的实施例中，密封元件是在固定销的第一端部区域处包围固定销的O形环。

在一个实施例中，密封元件由合成材料组成。特别地是，密封元件由弹性体组成。

附图说明

现在基于附图更详细地解释本发明。相同的附图标记代表相同的特征；除非在需要清晰或明显出现相反的情况时，否则在随后的附图中省略已经表示过的附图标记。附图中的图如下所示：

图1是在本发明的盖固定装置的实施例中的具有凹槽的发送器壳体的平面图；

图2是在本发明的盖固定装置的实施例中的固定销的截面图；

图3a是本发明的盖固定装置的实施例的透视图；

图3b是图3a中所示的本发明的盖固定装置的实施例的截面图；

图4是本发明的盖固定装置的实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出了本发明的盖固定装置的实施例中的发送器壳体1的面向盖2的区域的平面图。所示的是凹槽4，其被引入到发送器壳体1的面向盖2的壳体壁中。凹槽4包括围绕发送器壳体1的假想圆心的具有扇形角度α的圆形部分。在***状态中被旋拧入到通道21中的固定销3(未示出)将旋拧上的盖2(未示出)相对于发送器壳体1的扭转限制于扇形角度α。

图2示出了固定销3的截面图。固定销3被制造成单件，或者替代地是，通过将预制的销和预制的螺钉31的材料结合(例如焊接)而制造固定销3。固定销3包括第一端部区域EB1以及第二端部区域EB2，第一端部区域EB1中布置有螺钉31，第二端部区域EB2位于第一端部区域EB1的对面。在***状态下，固定销3的第二端部区域EB2伸入到凹槽4中。

这能够在图3a中看到，图3a是本发明的盖固定装置的实施例的透视图。在此，固定销3被旋拧到在盖2中延伸的通道21中。在这点上，通道21在远离发送器壳体1的端部区域处包括螺钉螺纹，固定销3的螺钉31旋拧到该螺纹中。

旋拧入的固定销3将盖2相对于发送器壳体1的扭转限制于扇形角度α(比较图1)，在实施例中，扇形角度α等于60°。盖2的相对于发送器壳体1的扭转不足以使盖2旋拧下来。扇形角度α能够实现固定销3在凹槽4中的角度位置的一定变化，这作为例如制造时的公差的结果是必需的。

为了能够将盖2完全地旋拧下来，诸如Ex-d保护等级中所要求的，必须首先旋拧开螺钉31，然后使固定销在盖2中的远离发送器壳体1的方向上移动。因此，旋拧入的固定销3固定了被旋拧到发送器壳体1上的盖2。

在图3b的截面图中更详细地示出了图3a的被***到通道21中的固定销3。在这种情况下，能够看到固定销3的第二端部区域EB2与凹槽4的凹槽底部41之间的间隙。这样，固定销3在***到通道21中的状态中不接触凹槽4的凹槽底部41，由此降低了破坏发送器壳体1所涂覆的漆的风险。这是重要的，因为该漆用作发送器壳体的腐蚀保护层。只有在尝试旋拧开由盖固定装置所固定的盖2的情况下，固定销3才会横向碰撞凹槽4的端部区域。这样，防止了盖相对于发送器壳体1的超过扇形角度α(比较图1)的进一步扭转。这样，避免了用本发明的盖固定装置固定的盖2的旋拧开。

在本实施例中，补充提供密封元件5。密封元件5是弹性体制成的O形环。密封元件5优选地是位于螺钉31和发送器壳体1之间的第一端部区域EB1处。这样，将通道21补充密封，以免受湿气的侵入。

本发明的盖固定装置的进一步优点提供了固定销3在旋拧开状态下不必从通道21完全移除。在旋拧开之后，固定销3只需在朝向盖2的远离发送器壳体1的方向上移动足够远，使得固定销3的第二端部区域EB2不再与凹槽4接合即可。这种旋拧开的盖固定装置的移动能够实现盖3的旋拧开。由于只移动固定销3，因此极大地降低了固定销3掉落出来的可能性。否则这种掉落会导致固定销3与盖固定装置的完全遗失，例如现场装置在很难接近的区域操作的情况下。

图4示出了现场装置的发送器壳体1的透视图，该现场装置具有用于两个盖2的本发明的两个盖固定装置，其中该两个盖2在发送器壳体1的两个不同的端部区域处关闭发送器壳体1。在该图中可见的只是固定两个盖2中的第一个盖的固定销3的螺钉31的螺钉头。固定销的螺钉头在发送器壳体1的方向上从盖2的远离发送器壳体1的端部下沉3mm的小偏移量。在这种情况下(独立于在此示出的实施例)，固定销3的螺钉31的螺钉头能够补充涂覆例如金的额外的腐蚀保护层。

附图标记

1 发送器壳体

2 盖

21 通道

3 固定销

31 螺钉

4 凹槽

41 凹槽底部

5 密封元件

EB1 第一端部区域

EB2 第二端部区域

α 扇形角度

Claims

1.用于自动化技术的现场装置的发送器壳体(1)的盖固定装置，其中所述发送器壳体(1)由旋拧上的盖(2)关闭，所述盖固定装置包括：

固定销(3)，所述固定销(3)具有被布置在所述固定销(3)的第一端部区域(EB1)处的螺钉(31)；

通道(21)，所述通道(21)被集成在所述盖(2)中，所述通道(21)被实施用以容纳所述固定销(3)；以及

凹槽(4)，所述凹槽(4)包括圆形部分，并且所述凹槽(4)被引入到所述发送器壳体(1)的面向盖(2)的区域中；

其中所述固定销(3)能够在所述通道(21)中在所述盖(2)的远离发送器壳体(1)的端部处以下面的方式进行固定，即：在固定状态下，所述固定销(3)的与所述第一端部区域(EB1)相对的第二端部区域(EB2)向内伸入到所述凹槽(4)中，由此相对于所述发送器壳体(1)，被旋拧到所述发送器壳体(1)上的所述盖(2)的扭转受到约束。

2.根据权利要求1所述的盖固定装置，

其中所述盖(2)和所述发送器壳体(1)至少在某些区域中是筒形的，并且所述盖(2)通过其筒形区域被旋拧到所述发送器壳体(1)的筒形区域上。

3.根据权利要求2所述的盖固定装置，

其中所述圆形部分以下面的方式围绕所述发送器壳体(1)的所述筒形区域的假想圆心延伸，即：在***状态下被旋拧到所述通道(21)中的所述固定销(3)将所述旋拧上的盖(2)的相对于所述发送器壳体(1)的扭转约束于具有扇形角度(α)的圆形部分，所述扇形角度(α)与围绕所述假想中心的所述圆形部分相匹配，其中所述扇形角度(α)小于120°。

4.根据权利要求3所述的盖固定装置，

其中所述扇形角度(α)处在30°至90°之间，特别是在50°至70°之间，并且优选是60°。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中所述固定销(3)由韧性材料形成。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中所述固定销(3)由金属或金属合金形成，特别是钢，优选是硬化钢。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中所述螺钉(31)使得所述固定销(3)能够旋拧到位。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中所述凹槽(4)以下面的方式适合于所述固定销(3)，即：在***到所述通道(21)中的所述固定销(3)的所述第二端部区域(EB2)和所述凹槽(4)的凹槽底部(41)之间形成有间隙，特别是由所述凹槽(4)的深度确定的间隙。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中***到所述通道(21)中的所述固定销(3)的所述第一端部区域(EB1)在远离发送器壳体(1)的方向上至多延伸到所述盖(2)的远离发送器壳体(1)的所述端部。

10.根据权利要求9所述的盖固定装置，

其中***到所述通道(21)中的所述固定销(3)的所述螺钉(31)从所述盖(2)的远离发送器壳体(1)的所述端部下沉至少2mm的偏移量。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中在所述盖(2)中钻出所述通道(21)。

12.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中在所述发送器壳体(1)中钻出或铣出所述凹槽(4)。

13.根据前述权利要求中的至少一项所述的盖固定装置，

其中将密封所述通道(21)的密封元件(5)布置在所述发送器壳体(1)和所述固定销(3)之间。

14.根据权利要求13所述的盖固定装置，

其中所述密封元件(5)是在所述固定销(3)的所述第一端部区域(EB1)处包围所述固定销(3)的O形环。

15.根据权利要求13或14所述的盖固定装置，

其中所述密封元件(5)由合成材料、特别是弹性体组成。