DE60012761T2

DE60012761T2 - Gegen die Umgebung abgedichteter Instumenten-Schleifen-Adapter

Info

Publication number: DE60012761T2
Application number: DE60012761T
Authority: DE
Inventors: C. Mark FANDREY; Paul Sundet; Rob Laroche; D. Scott NELSON; C. George HAUSLER
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP3798693B2; EP1216405A2; DE60012761D1; EP1216405B1; JP2003510857A; AU7835100A; WO2001024594A9; BR0014361A; US6511337B1; WO2001024594A2; CN1370274A; WO2001024594A3; CN1151366C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Instrumente wie beispielsweise Sender zum Messen von Fluideigenschaften in industriellen Fluidverarbeitungsanlagen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung elektrisch anschließbare Prozesssender zum Senden über eine Instrumentenschleife in einer industriellen Umgebung, wo Schmutzstoffe auftreten können.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Prozesssender werden zur Überwachung des Ablaufs industrieller Prozesse verwendet, wie beispielsweise von Abläufen in Ölraffinerien, chemischen Verarbeitungsanlagen und dergleichen. Prozesssender, wie z.B. Drucksender, sind für gewöhnlich in einer Fluid-Verarbeitungsanlage an Orten angeordnet, wo Flüssigkeiten, Staub und Feuchtigkeit sowie verschiedene industrielle Schmutzstoffe auftreten können. In einigen Umgebungen können Prozessflüssigkeiten, wie z.B. eine Säure- oder Basenlösung vorhanden sein. Flüssigkeiten können auch Sprühnebel aus Schläuchen einschließen, welche zur Reinigung der Anlageneinrichtung verwendet werden. Die Flüssigkeiten können auf den Prozesssender und dessen elektrische Verbindungen tropfen, spritzen oder auf diesen zerstäuben. Staub, Feuchtigkeit und Flüssigkeiten in der Umgebung können die elektrischen Verbindungen zum Prozesssender verschmutzen und verschlechtern.
Prozesssender sind oft mit abgedichteten Verdrahtungsfächern ausgestattet, die mit abgedichteten elektrischen Isolierrohren zum Schutz der Schleifenverdrahtung und der elektrischen Verbindungen vor einer Verschlechterung durch Verschmutzungen verbunden sein können. Im Falle eines miniaturisierten Prozesssenders, welcher ein Verbindungsstück von der Art eines Sockels verwendet, ist jedoch kein abgedichtetes Verdrahtungsfach vorhanden, um die freiliegenden elektrischen Kontaktstifte im Sockel vor Schmutzstoffen zu schützen.
Es sind Schutz-Zwischenstecker oder Adapter erforderlich, die an Kontaktstifte in einem Sockel auf einem Prozesssender angeschlossen werden können und welche die Kontaktstifte und die Verdrahtung vor Schmutzstoffen schützen, ohne dass ein teueres und sperriges Verdrahtungsfach hinzugefügt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kombination aus einem Prozesssender und einem gegen die Umgebung abgedichteten Instrumenten-Schaltkreisadapter bereit, welche Folgendes aufweist: Kontaktfassungen, die so ausgelegt sind, dass sie zu Kontaktstiften in einem Steckersockel des Prozesssenders passen, und weiter so ausgelegt sind, dass sie sich mit ersten Enden von Drähten einer 4-20mA-Zweidrahtschleife oder mit Leitern eines Instrumentenschaltkreises verbinden; eine Hülse, die so ausgelegt ist, dass sie auf den Sockel aufschraubbar ist, wobei die Hülse eine Lippe aufweist, die so konstruiert ist, dass sie einer Abdichtfläche auf dem Sockel gegenüberliegt; und eine gegen die Umgebung abgedichtete Schutzmanschette aus einem Elastomer, die so ausgelegt ist, dass sie die Drähte der Schleife oder die Leiter abdichtet, und einen Rand aus einem Elastomer zwischen der Lippe und der Abdichtungsfläche aufweist.
Bei der vorliegenden Erfindung schützt ein elektrischer Adapter Kontaktstifte, Kontaktfassungen und Verdrahtungen vor Flüssigkeiten, Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen.
Der Adapter weist Drähte auf, die ein mit Fassungen verbundenes Ende aufweisen, wobei die Fassungen zu Kontaktstiften im Sockel auf einem Prozesssender passen. Der Adapter kann eine Hülse einschließen, die auf den Sockel aufschraubbar ist. Die Hülse besitzt eine Lippe, die dem zylindrischen Sockel gegenüberliegt.
Ein gegen die Umwelt abdichtender elastomerer Abschnitt und eine Scheibe werden zwischen der Lippe und dem zylindrischen Sockel zusammengedrückt. Die Scheibe weist eine Scheibenoberfläche auf, die sich relativ zu der Lippe verschiebt, wenn die Gewinde festgezogen werden. Der elastomere Abschnitt wird zusammengedrückt, und es bildet sich eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem elastomeren Abschnitt und der Abdichtfläche.
Die Kontaktstifte, Kontaktfassungen und die Drahtenden werden mit Hilfe des elastomeren Abschnitts wirksam gegen die Umgebung abgedichtet und vor Schäden durch Umweltschmutzstoffe geschützt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Kurzbeschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Miniatur-Drucksenders mit einem Sockel und Kontaktstiften;
2 eine Querschnittsansicht eines gegen die Umgebung abgedichteten Adapters, der auf einem Sockel installiert ist;
3 eine Querschnittsansicht eines gegen die Umgebung abgedichteten Adapters mit einem auf einem Sockel installierten Filter für Funkstörungen (RFI) und elektromagnetische Störungen (EMI) (RFI/EMI-Filter);
4 ein Schemadiagramm eines RFI/EMI-Filters;
5 eine Darstellung eines Adapters mit einem Tropfschutz und einer Schutzmanschettenerweiterung;
6 eine Darstellung eines gegen die Umgebung abgedichteten Adapters mit einer Kabel-Stopfbüchsendichtung;
7 eine Darstellung eines gegen die Umgebung abgedichteten Adapters mit einem Stecker für eine Standard-Geräteanschlussleitung; und
8A und 8B Abbildungen eines Tropfschutzes aus einem Elastomer.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER GEZEIGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein gegen die Umwelt abgedichteter elektrischer Instrumenten-Adapter verbindet einen Prozesssender mit einem Mehrdraht-In strumentenschaltkreis. Eine Umgebungsabdichtung in Form eines elastomeren Bauteils dichtet die Drähte ab und passt zwischen eine Lippe auf einer mit Gewinde versehenen Außenhülse und einem mit Gewinde versehenen Steckersockel des Prozesssenders. Es können Druckscheiben verwendet werden, um ein Gleiten zwischen der Lippe und dem elastomeren Bauteil bereitzustellen, damit die Verdrehung des elastomeren Bauteils begrenzt wird, wenn die Gewinde festgezogen werden. Das elastomere Bauteil bleibt flach, während die Gewinde angezogen werden, und bildet eine gute Abdichtung gegenüber Schmutzstoffen aus der Umgebung. Der Adapter schützt Kontaktstifte, Sockel und Schleifendrähte vor Schäden aufgrund von Flüssigkeiten, die auf den Prozesssender gesprüht, getropft oder gespritzt werden, sowie vor Staub, Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen. Der Adapter kann zur Bereitstellung jeder beliebigen Art von elektrischer Verbindung mit dem Sender verwendet werden, wie z.B. einer Zweidrahtschleife oder einer digitalen Datenverbindung.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Differenzdrucksenders 100. Der Sender 100 ist ein Beispiel für einen Prozesssender, auf welchem ein gegen die Umgebung abgedichteter Adapter (in 1 nicht gezeigt) zur Herstellung von Verbindungen mit einem Instrumentenschaltkreis verwendet werden kann.
Der Sender 100 schließt ein Miniatursendergehäuse 102 mit einer Außenwand 104 ein, die gegen einen elektrischen Steckersockel 106 abgedichtet ist. Das Sendergehäuse 102 umfasst zwei koplanare Fluideinlässe 108, die Isoliermembranen 110 aufweisen. Das Isolierfluid 112, das in Durchgängen eingeschlossen ist, überträgt den Differenzdruck von den Einlässen 108 zu einem kapazitiven Differenzdrucksensor 114 im Sender 100.
Der Sender 100 weist einen abgedichteten elektrischen Durchführungsstecker 116 mit einer zylindrischen Außenschale oder einem Sockel 106 sowie eine abgedichtete Isolier-Durchführung 118 mit einem elektrischen Kontakt oder mit Stiften 120 auf.
Der Sockel 106 besitzt ein Außengewinde 107. Zwei oder mehr Kontaktstifte 120 führen Schleifendaten zur Kommunikation mit dem Sender 100.
Eine Schaltplatte 122 ist elektrisch an den Drucksensor 114 angeschlossen. Die Schaltplatte 122 verarbeitet Daten vom Drucksensor 114 und regelt den Schleifenstrom auf den Kontaktstiften 120, um den Differenzdruck an den Einlässen 108 wiederzugeben. Der Druck kann als analoger 4-20mA-Strom dargestellt werden, oder in einem beliebigen aus der Vielzahl von bekannten digitalen Protokollen, wie z.B. HART, CAN, Foundation Fieldbus, Profibus-Protokollen und anderen digitalen Kommunikationsprotokollen, die in der Fluid-Prozesssteuerungsindustrie bekannt sind.
Die Außenwand 104 ist vorzugsweise mit dem Sockel 106 entlang einer kreisförmigen Schweißnaht 124 verschweißt, wodurch ein abgedichteter Hohlraum 126 innerhalb des Gehäuses 102 gebildet wird. Ein Kapillarrohr 128 ist in der isolierenden Durchführung 118 zum Suchen nach Lecken vor der Abdichtung des Rohrs 128 vorgesehen, damit eine hermetische Abdichtung des abgedichteten Hohlraums 126 in dem Miniatur-Differenzdrucksender 100 erzeugt wird.
Der in 1 dargestellte Sender 100 ist von der Art eines Miniatursenders, der kein abgedichtetes Verdrahtungsfach zum Herstellen von Verbindungen im Feld mit einem Instrumentenschaltkreis aufweist. Die Kontaktstifte 120 und die Isolierdurchführung 118 liegen an der Außenseite des Senders 100 frei und sind einem unerwünschten Kontakt mit Verunreinigungen wie z.B. Schmutz, Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten ausgesetzt, die in der Umgebung einer Fluid-Verarbeitungsanlage gesprüht, getropft oder verschüttet werden.
2 ist eine Querschnittsdarstellung eines gegen die Umgebung abgedichteten Instrumenten-Schaltkreisadapters 130, der mit einem Sockel 132 eines Prozesssenders, wie z.B. Sender 100 aus 1, dicht verbunden ist. Der Adapter 130 weist eine Vielzahl von elektrischen Kontaktfassungen 134 auf, die so ausgelegt sind, dass sie zu einer Vielzahl von Kontaktstiften 136 im Inneren des Steckersockels 132 passen. Der Steckersockel 132 umfasst zudem ein Kapillarrohr 137 zum Suchen nach Lecken vor der Abdichtung des Kapillarrohrs 137. Der Steckersockel 132 in bei 138 an ein abgedichtetes Prozesssendergehäuse (in 2 nicht gezeigt) geschweißt. Die Vielzahl von elektrischen Kontaktfassungen 134 ist so konfiguriert, dass sie an entsprechende erste Drahtenden 140 eines Mehrdraht-Instrumentenschaltkreises (oder Schleifendrähte) 142 koppelt. Eine zylindrische Hülse 144 ist auf den Sockel 132 aufschraubbar. Die Hülse 144 weist eine Lippe 146 auf, welche einen elastomeren Rand 152 der Elastomer-Schutzmanschette 150 auf der Abdichtfläche 148 auf dem Sockel 132 zusammendrückt. Die Elastomer-Schutzmanschette 150 dichtet die Schleifendrähte 142 gegen die Umgebung ab. Die Elastomer-Schutzmanschette 150 ist vorzugsweise um die Schleifendrähte 142 ausgebildet. Die Elastomer-Schutzmanschette 150 weist einen elastomeren Rand 152 zwischen der Lippe 146 und der Abdichtfläche 148 auf. Mindestens eine Scheibe 154 ist zwischen der Lippe 146 und dem elastomeren Rand 152 angeordnet. Die Scheibe 154 besitzt eine Scheibenoberfläche, die glatt ist und relativ zur Lippe 146 gleiten kann, so dass eine Verdrehung des elastomeren Rands 152 begrenzt wird, wenn die Hülse 144 auf dem Gewinde 156 zur Bildung einer Abdichtung gegen die Umgebung zwischen dem elastomeren Rand 152 und der Abdichtfläche 148 festgeschraubt wird. Der elastomere Rand 152 wird gleichmäßig zusammengedrückt und bildet eine fortlaufende ringförmige Abdichtung zur Abdichtfläche 148.
Die Scheibe 154 arbeitet als Druckscheibe. Die Scheibe 154 überträgt gleichmäßig eine Druckkraft auf den elastomeren Rand 152, gleitet jedoch in Drehrichtung, so dass der elastomere Rand 152 im Wesentlichen von der Verdrehungskraft isoliert wird, während die Hülse 144 aufgeschraubt wird. In einer bevorzugten Anordnung ist eine Vielzahl von Scheiben 154 mit glatten, gleitenden Oberflächen zwischen der Lippe 146 und dem Elastomer-Rand 152 gestapelt. Falls gewünscht können die Scheiben 154 auch selbst-zentrierende Scheiben sein.
Der Adapter 130 umfasst zudem eine starre Isolierstütze 158, welche die elektrischen Kontaktfassungen 134 positioniert und stützt. Ein erster O-Ring 160 an der Unterseite der Stütze 158 und ein zweiter O-Ring 162 zwischen der Hülse 144 und dem Sockel 132 stellen zusätzliche feuchtigkeitsfeste Abdichtungen bereit. In einigen Ausführungsformen ist es möglich, dass die Scheibe 154 und/oder der O-Ring 162 keine separaten Bauteile sind, sondern statt dessen einstückig mit anderen Bauteilen hergestellt sind.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines gegen die Umgebung abgedichteten Adapters 131 mit einem optionalen Schaltkreis 164. Der Schaltkreis 164 kann beispielsweise ein RFI/EMI-Filter sein. Der Adapter 131 ist dem Adapter 130 aus 2 ähnlich, und ähnliche oder identische Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Adapter 131 sind die ersten Drahtenden 140 eines Instrumentenschaltkreises 142 nicht direkt mit den elektrischen Kontaktfassungenen 134 verbunden, sondern sind indirekt durch das RFI/EMI-Filter (oder den Schaltkreis) 164 mit den Kontaktfassungen 134 verbunden. Nachdem die Signale vom Instrumentenschaltkreis 142 durch das EMI/RFI-Filter 164 hindurchgelangt sind, werden sie mit Hilfe von Drähten 141 mit den elektrischen Kontaktfassungen 134 verbunden. Das EMI/RFI-Filter 164 kann eine Schalttafel mit elektrischen Bauteilen einschließen, die ein Filtern der Funkfrequenzstörung (RFI) bereitstellen, auch als Filtern der elekromagnetischen Störung (EMI) bezeichnet. Ein Beispiel für einen derartigen RFI/EMI-Filterschaltkreis wird nachfolgend ausführlicher mit Bezug auf 4 beschrieben. Die Elastomer-Schutzmanschette 151 wird um das RFI/EMI-Filter 164 wie dargestellt ausgebildet. In einer bevorzugten Anordnung ist das RFI/EMI-Filter 164 in der Elastomer-Schutzmanschette 151 geformt.
4 ist ein elektrisches Schemadiagramm eines RFI/EMI-Filters 170. Das Filter 170 ist mit einem Instrumentenschaltkreis 142 verbunden. Das Filter 170 ist zudem mit Kontaktstiften 134 eines Adapters 131 verbunden. Das Filter 170 kann eine Tiefpass-Frequenzkennlinie oder eine Bandpass-Frequenzkennlinie aufweisen. Das Filter 170 ermöglicht es niederfrequenten Kommunikationssignalen vom Instrumentenschaltkreis 142, zu den Kontaktstiften 134 auf dem Adapter 131 zu gelangen. Das Filter 170 filtert jedoch höherfrequentes Rauschen aus oder blockiert dieses, so dass es nicht die Kontaktstifte 134 des Adapters erreicht. Signalströme fließen entlang eines Schaltkreispfads, der mit der gepunkteten Linie 172 angezeigt wird, durch den Gleichrichter 194, den Induktor 176, den Widerstand 178, den Prozesssender, den Induktor 180 und den Instrumentenschaltkreis 142. Das Rauschen (RFI/EMI) vom Instrumentenschaltkreis wird zur Masse 182 mit Hilfe von Pi-Schaltungs-Tiefpassfilter geleitet, die aus der Impedanz der Schleife, der Induktoren 176, 180 und der Kondensatoren 184, 186, 188 und 190 gebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein separater Leiter 192 für ein lokales serielles Kommunikationssignal vorgesehen. Das lokale serielle Kommunikationssignal kann zur Kommunikation über kurze Entfernungen in einem Bereich von wenigen Metern um den Sender verwendet werden. Das lokale serielle Kommunikationssignal kann zum elektrischen Programmieren des Senders eingesetzt werden, oder zur lokalen Kommunikation zwischen Sendern, die in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Der Kondensator 194 ist zwischen dem separaten Leiter 192 und der Masse 182 angeordnet, um eine EMI/RFI-Rauschunterdrückung bereitzustellen. Es können unterschiedliche Arten von RFI/EMI-Filterschaltkreisen eingesetzt werden, abhängig von der Frequenz des Datenkommunikationsprotokolls, das auf dem Instrumentenschaltkreis verwendet wird.
Falls erwünscht können lokale Verbindungen 196 auf dem Adapter bereitgestellt sein (schematisch dargestellt). Die lokalen Verbindungen 196 ermöglichen eine lokale Verbindung eines lokalen Indikators, wie z.B. eine Drehspulmeterbewegung am Gleichrichter 194. Die lokalen Verbindungen 196 ermöglichen zudem, dass eine tragbare serielle Kommunikationsvorrichtung, wie z.B. ein Rosemount Modell 275 HART-Kommunikator, an der Instrumentenschleife angeschlossen wird, um einem Techniker die Durchführung eines Tests, einer Wartung und eines Fehlersuchbetriebs zu ermöglichen. Die lokalen Verbindungen 196 können als zusätzliche Leitungen in der Elastomer-Schutzmanschette angeordnet werden. Alternativ können die lokalen Verbindungen in einem abgedichteten T-förmigen Adapter entlang der Leitungen angeordnet sein, wie es in dem US-Patent 5,710,552 von McCoy et al. dargestellt ist, wobei Servicekontakte vorgesehen sind, die für die Verbindung mit elektrischen Test-Programmeinstiegsmöglichkeiten ausgelegt sind.
5 zeigt einen Adapter 200, der auf einem Prozesssender 202 befestigt ist. Der Adapter 200 ist ähnlich dem in 2 gezeigten Adapter 130, wobei sich jedoch in 5 eine Elastomer-Schutzmanschette 204 nach außen erstreckt, um einen Tropfschuzt 206 und eine Manschettenerweiterung 208 einzuschließen. Der Tropfschutz 206 erstreckt sich über den Außenumfang der Hülse 210 hinaus. Der Tropfschutz 206 schafft eine Art von "Schirm" über dem Umfang der Hülse 210 des Adapters 200. Wenn Flüssigkeit 211 die Manschettenerweiterung 208 in Richtung des Adapters 200 hinunterläuft, lenkt der Tropfschutz 206 die Flüssigkeit ab, so dass sie wie bei 212 dargestellt abtropft, ohne in den Adapter 200 zu fließen. Die Manschettenerweiterung 208 ist ausreichend lang, so dass sie sich entlang der Schleifendrähte zu einem Manschettenende erstreckt, und die Länge der Manschettenerweiterung genügt, um die Manschettenerweiterung mehr als 90 Grad zu krümmen. Dies ermöglicht es, dass die Flüssigkeit 211, die auf die Manschettenerweiterung tropft, von der Manschettenerweiterung wie bei 214 ge zeigt nach unten tropft. Somit wird verhindert, dass die Schwerkraft Flüssigkeit in das Ende der Manschettenerweiterung 208 drückt, da das Ende der Manschettenerweiterung 208 nach unten zeigt.
6 zeigt einen gegen die Umgebung abgedicheten Adapter 230, der eine Kabel-Stopfbüchsendichtung 232 einschließt. Die Kabel-Stopfbüchsendichtung 232 ist eine Druckhülse, die zusammengedrückt wird, um eine Dichtung um das Kabel 234 zu bilden. Der Adapter 230 ist ähnlich dem in 3 gezeigten Adapter, wobei der Adapter 230 allerdings zulässt, dass das Ende eines Kabels 234 des Instrumentenschaltkreises von einem Techniker im Feld an den Adapter 230 montiert werden kann. Der Adapter 230 schließt Druckanschlüsse 236 zum Aufschrauben, ein RFI/EMI-Filter, das eine Schaltplatte 240 aufweist, und Ferrit-Hülseninduktoren 242 ein, die um die Durchführungsleiter 244 herum installiert sind. Der Adapter 230 ist mit Hilfe eines Adapterrings 248 an einem Sockel 246 angebracht. Die Kabel-Stopfbüchsendichtung 232 schließt eine Elastomer-Dichtung 250 ein, die mit Hilfe einer Stopfbüchsenmutter 252 mit Gewinde zusammengedrückt wird.
7 zeigt einen gegen die Umgebung abgedichteten Adapter 275 mit einem kreisförmigen Stecker 276 zur Verbindung mit einer Standard-Geräteanschlussleitung.
Der Adapter 275 ist ein gegen die Umgebung abgedichteter Instrumenten-Schleifenadapter und schließt Kontaktfassungen 278 ein, die zu Kontaktstiften 280 im Inneren eines Steckersockels 282 eines Prozesssenders passen. Der Adapter 275 ist zudem mit ersten Drahtenden in einer Geräteanschlussleitung (nicht gezeigt) verbunden, welche wiederum mit einer Instrumentenschleife bei einem kreisförmigen Stecker 276 verbunden sind.
Die Kontaktfassungen 278 sind in einer Isolierstütze 292 aus starrem Kunststoff ausgestaltet, um zu Kontaktstiften 280 im Inneren des Steckersockels 282 auf einem Prozesssender zu passen.
Die Hülse 284 ist so konfiguriert, dass sie auf den Sockel 282 an dem Gewinde 286 aufschraubbar ist. Die Hülse 284 weist eine Lippe 288 auf, die so konfiguriert ist, dass sie dem Sockel 282 gegenüberliegt. Eine tassenförmige Scheibe 298 ist zwischen der Lippe 288 und einer Endfläche 296 eines oberen Endabschnitts 290 des Sockels 282 angeordnet. Die tassenförmige Scheibe 298 weist eine Scheibenoberfläche (oder einen Tropfschutz) 300 auf, welcher der Lippe 288 gegenüberliegt und eine Dichtungsnut 299 aufweist.
Der kreisförmige Stecker 276 ist einstückig in der Mitte der tassenförmigen Scheibe 298 ausgebildet. Der kreisförmige Stecker 276 weist zweite Stifte 277 auf, die mit den Kontaktfassungen 278 über ein RFI/EMI-Filter 295 verbunden sind, welches wiederum über die Erweiterungen 294 mit den Fassungen 278 verbunden ist. Der kreisförmige Stecker 276 ist so konfiguriert, dass er mit Hilfe einer Standard-Geräteanschlussleitung in eine Instrumentenschleife eingesteckt werden kann.
Eine flüssigkeitsdichte Elastomer-Dichtung 301 ist in der Dichtungsnut 299 angeordnet und dichtet gegen die Lippe 288 ab, während die Hülse 284 auf den Sockel 282 aufgeschraubt wird. Die Elastomer-Dichtung 301 kann ein Standard-O-Ring sein.
8A und 8B zeigen einen Elastomer-Tropfschutz 300, der aus einem elastomeren Material geformt ist. Der Tropfschutz 300 weist einen zentralen Durchgang 302 für ein Kabel 304 auf, und ist bei 306 geteilt, so dass er leicht über das Kabel 304 gestülpt werden kann, nachdem das Kabel 304 auf einem gegen die Umgebung abgedichteten Instrumentenschleifen-Adapter, wie er sehr allgemein bei 308 dargestellt ist, installiert worden ist. Der Tropfschutz 300 arbeitet als ein flüssigkeitsabschir mender "Schirm" für den Adapter 308. Der Tropfschutz 300 erstreckt sich radial über den Adapter 308 hinaus und weist konische abgeschrägte Flächen 310 und 312 auf, um ein Abfließen des Wassers weg vom Adapter 308 zu unterstützen. Der Tropfschutz 300 ist eine Alternative zu dem in 5 gezeigten integralen Tropfschutz 206. Der Tropfschutz 300 schafft ein zusätzliches Maß an Schutz vor in den Adapter 308 eintretender Feuchtigkeit.
Die gegen die Umgebung abgedichteten Elastomer-Schutzmanschetten von 2, 3, 5, 6 und die Tropfschutze aus den 5, 8A, 8B sind vorzugsweise aus Elastomeren, wie z.B. Santopren oder Monopren, hergestellt. Die Stützen 158, 159 sind vorzugsweise aus starrem Kunststoff, wie beispielsweise Valox, hergestellt.
Die Gewinde auf den Hülsen sind vorzugsweise 18-UNEF-Gewinde mit einer Größe von 2,8575 cm (1 1/8 Zoll). Der in 7 dargestellte kreisförmige Stecker 276 ist vorzugsweise kompatibel mit ANSI B93.55M-1981 (R1988) und besitzt vorzugsweise Leistungseigenschaften gemäß der IEC 61076-2-101. Insbesondere können Stecker, die an die Euronorm EN 60947-5-2 mit M12-Gewinden anpassbar sind, als kreisförmige Stecker 276 verwendet werden.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können Sender im Feld einfach ausgetauscht werden, indem ein alter Sender ausgesteckt und ein neuer Sender eingesteckt wird. Verbindungen können schnell hergestellt werden, und die Gefahr menschlichen Versagens ist dabei geringer. Die Verbindungen können rasch hergestellt werden, und die Verwendung von Verdrahtungsfächern und großen Anschlussblöcken wird vermieden.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für Fachleute in der Technik erkennbar, dass Veränderungen hinsichtlich Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung gemäß Definition in den Ansprüchen abzuweichen. Merkmale, die in einer Ausführungsform dargestellt sind, können auf geeignete Weise an andere gezeigte Ausführungsformen angepasst werden.

Claims

Kombination aus einem Prozesssender und einem gegen die Umgebung abgedichteten Instrumenten-Schaltkreisadapter, welche Folgendes aufweist: Kontaktfassungen (134), die so ausgelegt sind, dass sie zu Kontaktstiften (136) in einem Steckersockel (132) des Prozesssenders passen, und weiter so ausgelegt sind, dass sie sich mit ersten Enden (140) von Drähten (142) einer 4-20mA-Zweidrahtschleife oder mit Leitern eines Instrumentenschaltkreises verbinden; eine Hülse (144), die so ausgelegt ist, dass sie auf den Sockel (132) aufschraubbar ist, wobei die Hülse (144) ein Lippe (146) aufweist, die so konstruiert ist, dass sie einer Abdichtfläche (148) auf dem Sockel gegenüberliegt; und eine gegen die Umgebung abdichtende Schutzmanschette (150) aus einem Elastomer, die so ausgelegt ist, dass sie die Drähte (142) der Schleife oder die Leiter abdichtet, und einen Rand aus einem Elastomer zwischen der Lippe (146) und der Abdichtfläche (148) aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1, welche mindestens eine zwischen der Lippe (146) und dem Rand (152) aus Elastomer angeordnete Scheibe (154) aufweist, wobei die mindestens eine Scheibe (154) eine Scheibenoberfläche aufweist, die sich relativ zu der Lippe (146) verschiebt, wenn die Hülse (144) aufgeschraubt wird, so dass die Verdrehung des Rands (152) aus Elastomer begrenzt wird, wenn die Hülse auf dem Steckersockel (132) zur Bildung einer flüssigkeitsdichten Dichtung zwischen dem Rand aus Elastomer und der Abdichtfläche festgeschraubt wird.
Erfindung nach Anspruch 1, welche weiter eine Vielzahl von Scheiben (154) mit verschiebbaren Scheibenoberflächen zwischen der Lippe (146) und dem Rand (152) aus Elastomer aufweist.
Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Drahtenden vom Adapter mit Hilfe einer Kabel-Stopfbüchsendichtung (232) abgedichtet sind.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomermuffe (150) um die ersten Drahtenden geformt ist.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche ferner einen Tropfschutz (206) aufweist, der sich über einen Außenumfang der Hülse erstreckt.
Erfindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tropfschutz (206) eine abgeschrägte Bodenfläche (312) aufweist.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomermuffe (204) eine Schutzmanschettenerweiterung (208) einschließt, die sich entlang der Leiter zu einem Schutzmanschettenende erstreckt, und dass die Länge der Schutzmanschettenerweiterung ausreicht, um die Schutzmanschettenerweiterung mehr als 90 Grad zu krümmen.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte zweite Drahtenden besitzen, die an Anschlusskontakte anschließbar sind, welche für den Anschluss an elektrische Test-Programmeinstiegsmöglichkeiten ausgelegt sind; an einen elektrischen Stecker, der im Allgemeinen mit der ANSI-Norm B93.55M übereinstimmt; und/oder an einen elektrischen Stecker, der im Allgemeinen der IEC 60947-5-2 entspricht.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche Folgendes aufweist: eine tassenförmige Scheibe (298), die zwischen der Lippe und dem Sockel angeordnet ist, wobei die tassenförmige Scheibe eine Scheibenoberfläche aufweist, welche der Lippe (288) gegenüberliegt, und eine Dichtungsnut (299) aufweist; einen kreisförmigen elektrischen Stecker, welcher integral in der Mitte der tassenförmigen Scheibe (298) ausgebildet ist, wobei der kreisförmige elektrische Stecker Stifte aufweist, die sich mit Kontaktfassungen in dem Steckersockel verbinden und zudem so ausgelegt sind, dass sie sich mit Leitern eines Instrumentenschaltkreises verbinden; und eine flüssigkeitsdichte Elastomer-Dichtung (301), die in der Dichtungsnut angeordnet ist, und so ausgelegt ist, dass sie die Lippe abdichtet, wenn die Hülse auf den Steckersockel aufgeschraubt wird.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche ferner eine Schaltplatte (164) in der Elastomermuffe aufweist.
Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welche weiter ein RFI/EMI-Filter (170) aufweist.