Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft die Messtechnik. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Gehäusevorrichtung, eine Schutzvorrichtung für einen Hohlleiter und ein Verfahren
zum Herstellen einer Schutzvorrichtung.
Technischer Hintergrund
[0002] Feldgeräte, insbesondere Feldgeräte, welche mit Sensoren zur Messung von Füllständen
oder Grenzständen eingesetzt werden, basieren oftmals auf Laufzeitmessungen. Bei den
Laufzeitmessungen werden die Signallaufzeiten von Radarsignalen oder von geführten
Mikrowellenpulsen bestimmt. Allgemein wird die Laufzeit einer elektromagnetischen
Welle gemessen. Aus diesen Signallaufzeiten wird dann die gewünschte Messgröße ermittelt,
beispielsweise ein Füllstand oder Grenzstand.
[0003] Die Signale weisen eine bestimmte Frequenz auf. Die Radarsignale und die Mikrowellensignale
lassen sich dem Bereich der Hochfrequenztechnik (HF-Technik) zuordnen. Als Signale,
die im Bereich der Hochfrequenztechnik liegen, werden im Regelfall Signale im Frequenzbereich
bis 2 GHz als geführte Mikrowellensignale verwendet und Signale im Bereich von 5 GHz
bis 79 GHz und darüber hinaus als Radarsignale eingesetzt.
[0004] Aus Sicherheitsgründen kann es erforderlich sein, dass die Elektronik des Feldgeräts
von der Messumgebung, also beispielsweise einem Inneren eines mit einem Füllmedium
gefüllten Behälters, explosionsschutztcchnisch getrennt ist. Die Trennung besteht
beispielsweise aus einer gasdichten Abdichtung. Hierdurch kann vermieden werden, dass
explosionsfähige Substanzen bzw. Gasgemische vom Behälterinneren zur Elektronik des
Feldgeräts gelangen und sich dort entzünden. Die IEC (International Electrotechnical
Commission) Norm IEC 60079-1:2007, ist identisch mit der Norm für explosionsfähige
Atmosphären ÖVE-ÖNORM EN 60079-1 und betrifft den Geräteschutz durch druckfeste Kapselung
"d" (Equipment protection by flameproof explosures "d"). Geräte, welche die Explosionsschutzklasse
"d" erfüllen, sog. Exd Geräte, erfüllen die besonderen Anforderungen für die Bauart
und die Prüfung elektrischer Betriebsmittel in der Zündschutzart Druckfeste Kapselung
"d", die für die Verwendung in gasexplosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind.
[0005] EP 2 093 846 A1 beschreibt eine gasdichte Leiterdurchführung für ein Feldgerät, welche einen Explosionsschutz
bereitstellen kann. Die Leiterdurchführung ist in Koaxialtechnik ausgeführt und wird
beispielsweise in einem Frequenzbereich zwischen 5 und 28 GHz eingesetzt.
[0006] Die Druckschrift
EP 2 683 022 A1 beschreibt eine gasdichte Hohlleitereinkopplung zum Einkoppeln eines elektromagnetischen
Sendesignals von einem Hochfrequenzmodul in einen Hohlleiter. Die Hohlleitereinkopplung
kann eine runde Scheibe aus einem Leiterplattensubstrat aufweisen, welche einen metallisierten
Rand hat, der zur Lötverbindung mit dem Hohlleiter dient.
[0007] Die Druckschrift
EP 2 683 023 A1 beschreibt eine Hohlleitereinkopplung mit einem Hohlleiter, dessen Innendurchmesser
sich in Richtung zu einem planaren Strahlerelement aufweitet.
[0008] Antennen können mittels einer Prozessabtrennung und/oder mittels einer Füllung geschützt
werden, welche die Antennenöffnung verdeckt und vor eindringenden fremden Substanzen
schützt. Trotz gekapselter oder teilweiser gefüllter Antenne kann es jedoch vorkommen,
dass sich Feuchtigkeit im Hohlleiter ausbildet.
Zusammenfassung der Erfindung
[0009] Es mag erwünscht sein, ein effektives Abdichten eines Hohlleiters und/oder eines
HF-Moduls (Hochfrequenz-Modul) für einen Hohlleiter zu schaffen.
[0010] Dementsprechend mag gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Gehäusevorrichtung,
eine Schutzvorrichtung für einen Hohlleiter und ein Verfahren zum Herstellen einer
Schutzvorrichtung beschrieben werden.
[0011] Die Erfindung wird von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche angegeben.
Ausführungsbeispiele und weitere Aspekte der Erfindung werden von den abhängigen Ansprüchen
und der folgenden Beschreibung angegeben.
[0012] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Gehäusevorrichtung beschrieben, welche
einen Hohlleiter aufweist, der für die Führung einer elektromagnetischen Welle mit
einer vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist. Der Hohlleiter weist eine zu der Ausbreitungsrichtung
einer von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle im Wesentlichen senkrecht
verlaufende Randfläche auf.
[0013] Darüber hinaus weist die Gehäusevorrichtung eine Wandeinrichtung und eine Schutzvorrichtung
auf. In einem Beispiel ist der Hohlleiter in der Wandeinrichtung eingearbeitet. Das
mag bedeuten, dass die Randfläche im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des
Hohlleiters und/oder der Schutzvorrichtung angeordnet ist.
[0014] An der Schutzvorrichtung ist eine Auflagerfläche ausgebildet, die mit der Randfläche
des Hohlleiters in Kontakt treten kann. Die Wandeinrichtung ist eingerichtet, eine
im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle wirkende
Kraft aufzunehmen und/oder eine solche gerichtete Kraft auszuüben. D.h. dass die Wandeinrichtung
eingerichtet ist, eine im Wesentlichen parallel zur Auflagerfläche der Schutzvorrichtung
wirkende Kraft aufzunehmen und/oder eine solche gerichtete Kraft auszuüben. In anderen
Worten ist die Wandeinrichtung eingerichtet, eine im Wesentlichen senkrecht zu einer
Längsachse des Hohlleiters und/oder zu der Längsachse der Schutzvorrichtung wirkende
Kraft aufzunehmen und/oder eine solche gerichtete Kraft auszuüben.
[0015] Die Wandeinrichtung ist zumindest teilweise als eine Antenneneinrichtung ausgebildet
und die Antenneneinrichtung weist an einem Ende eine Prozessabtrennung und/oder eine
Füllung auf. Insbesondere kann die Antenneneinrichtung eine teilweise und/oder vollständig
Füllung aufweisen. Die Prozessabtrennung, Kapselung und/oder Füllung mag ein Eindringen
von ungewünschter Materie in das Innere der Antenneneinrichtung im Wesentlichen verhindern.
[0016] Die Schutzvorrichtung ist derart an einem Ende des Hohlleiters angeordnet, dass sie
eine Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen
Welle gerichtet ist und/oder die senkrecht zur Längsachse der Schutzvorrichtung oder
des Hohlleiter gerichtet ist, aufnimmt und/oder ausübt, so dass die Auflagerfläche
der Schutzvorrichtung mit der Randfläche des Hohlleiters Kontakt hält. In anderen
Worten ist die Schutzvorrichtung derart an einem Ende des Hohlleiters angeordnet,
dass sie eine Kraft im Wesentlichen parallel zur Randfläche des Hohlleiters aufnimmt
und/oder ausübt, so dass die Auflagerfläche der Schutzvorrichtung mit der Randfläche
des Hohlleiters Kontakt hält.
[0017] In anderen Worten mag das bedeuten, dass die Schutzvorrichtung zusätzlich zu der
Prozessabtrennung und/oder zusätzlich zu der Füllung für eine Abtrennung des Hohlleiters
von dem Prozess sorgt. Der Prozess mag einen Vorgang bezeichnen, der in einem für
den Prozess vorgesehenen Bereich abläuft und in dem sich Produkte einer chemischen
Reaktion ergeben und/oder in dem sich ein Füllgut befindet.
[0018] Die Prozessabtrennung mag ein Eindringen von Atmosphäre innerhalb des Hohlkörper
der Antenne verhindern, d. h. beispielsweise das Eindringen des Füllgutes oder eines
Gases. Jedoch mag sich beispielsweise nicht verhindern lassen, dass minimale Anteile
von Atmosphäre oder auch Kondensat in das Innere der Antenne eindringen/eindringt.
Diese eindringenden Anteile mögen von einer mit der Prozessabtrennung zusammenwirkenden
Schutzvorrichtung davon abgehalten werden, in einen Hohlleiter einzudringen und Schaden
anzurichten, wenn sich der Hohlleiter an der Antenneneinrichtung angeschlossen befindet.
[0019] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schutzvorrichtung
für einen Hohlleiter beschrieben. Der Hohlleiter ist für die Führung einer elektromagnetischen
Welle mit einer vorgebbaren Längenwelle ausgebildet und weist eine zu der von dem
Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle, insbesondere zu einer Längsachse des
Hohlleiters, im Wesentlichen senkrecht verlaufende Randfläche auf. Die elektromagnetische
Welle kann einem Mode entsprechen, der durch die Geometrie des Hohlleiters vorgegeben
wird.
[0020] Die Schutzvorrichtung weist eine Befestigungseinrichtung auf, welche zum Befestigen
der Schutzvorrichtung an einem Ende des Hohlleiters ausgebildet ist. Ferner weist
die Schutzvorrichtung eine Sperreinrichtung auf, wobei die Sperreinrichtung eine vorgebbare
Dichtwirkung aufweist. Die Sperreinrichtung mag durch die Dichtwirkung ein Diffundieren
des Füllguts und/oder von Feuchtigkeit in das Innere des Hohlleiters im Wesentlichen
verhindern. Die Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle mag mit einer Längsachse
des Hohlleiters und/oder mit einer Längsachse der Schutzvorrichtung übereinstimmen.
[0021] Ferner ist die Sperreinrichtung zum im Wesentlichen ungedämpften Durchlassen der
von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle ausgebildet. In einem Beispiel
mag die Sperreinrichtung dämpfungsarm für eine elektromagnetische Welle sein. In anderen
Worten mag die Sperreinrichtung zum Blockieren von Materie in eine vorgebbare Richtung
ausgebildet sein und zum Durchlassen von elektromagnetischen Wellen in die entgegengesetzte
oder in beide Richtungen. In einem Beispiel mag die Sperreinrichtung eine elektromagnetische
Welle in zwei Richtungen durchlassen, wohingegen sie eine Ausbreitung von Materie
in Richtung des Hohlleiters blockieren mag.
[0022] Die Sperreinrichtung weist eine Auflagerfläche auf, die im Wesentlichen senkrecht
zu einer Längsachse der Schutzvorrichtung angeordnet ist. Die Auflagerfläche wird
von der Befestigungseinrichtung mit der Randfläche des Hohlleiters in einem im Wesentlichen
direkten Kontakt gehalten wird. Die Befestigungseinrichtung ist zum Aufnehmen von
einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse und/oder einer parallel zur Auflagefläche
wirkenden Kraft und/oder zum Ausüben von einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse
und/oder einer parallel zur Auflagefläche wirkenden Kraft ausgebildet, um die Auflagerfläche
mit der Randfläche des Hohlleiters in Kontakt zu halten. Die Befestigungseinrichtung
mag die Befestigungskräfte aufnehmen und somit die Sperreinrichtung im Wesentlichen
unbelastet lassen.
[0023] Durch das Aufbringen von Druck in paralleler Richtung zu der Auflagerfläche kann
ein Spalt, der zwischen der Schutzvorrichtung und einer Wandeinrichtung eines Hohlleiters
vorhanden sein mag, so reduziert werden, dass ein Durchgang von ungewünschter Materie,
wie Feuchtigkeit, Kondensat oder eines Füllgutes verhindert werden kann. Der abzudichtende
Spalt mag im Wesentlichen parallel zur Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen
Welle ausgebildet sein. In der Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung
der elektromagnetischen Welle kann durch den Druck auf die Befestigungseinrichtung
der Kontakt zwischen der Auflagerfläche und der Randfläche so eingestellt werden,
dass eine Ausbreitung von Materie auch in dieser Richtung unterbunden wird. Durch
den Druck wird die Schutzvorrichtung im Inneren der Wandeinrichtung gehalten. Die
Schutzvorrichtung mag in das Innere der Wandeinrichtung eingepresst werden, so dass
sich eine Presspassung zwischen Wandeinrichtung und Schutzvorrichtung ausbildet, die
die Schutzvorrichtung in ihrer Position hält. Insbesondere mag die Schutzvorrichtung
mit der Innenwand des Hohlleiters und/oder der Antenneneinrichtung eine Presspassung
ausbilden. Durch die Presspassung kann die Dichtenorm Exd und/oder IP67 erfüllt werden.
[0024] Gemäß noch einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Feldgerät angegeben,
welches die Gehäusevorrichtung aufweist. Bei dem Feldgerät kann es sich um ein Füllstandmessgerät
handeln, insbesondere um ein Messgerät, welches die freie Ausbreitung von elektromagnetischen
Wellen und/oder die Ausbreitung von geführten Mikrowellen nutzt.
[0025] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
einer Schutzvorrichtung beschrieben. Das Verfahren weist das Bereitstellen eines Edelstahlrings
mit einem vorgebbaren Außendurchmesser auf. Ferner weist das Verfahren das Bereitstellen
einer Folie auf, welche eine vorgebbare Dichtwirkung hat und für eine elektromagnetische
Welle im Wesentlichen durchlässig ist. In einem Beispiel ist die Folie aus PTFE oder
PFA gefertigt und weist einen dünnem Querschnitt auf. Der Querschnitt der Folie mag
in einem Beispiel so dünn sein, dass die Folie innerhalb des Edelstahlrings frei beweglich
und nicht starr ist.
[0026] Die Folie wird auf den Edelstahlring derart auflaminiert, dass zumindest eine der
beiden Öffnungen des Edelstahlrings von der Folie abgedichtet wird. Es erfolgt ein
Zuschneiden der Folie derart, dass sie mit dem Außendurchmesser des Edelstahlrings
fluchtet. Durch das Auflaminieren wird im Wesentlichen ein Spalt zwischen der Folie
und dem Edelstahlring oder dem Einpressring abgedichtet. Der Einpressring oder Edelstahlring
ist eingerichtet einen Druck aufzunehmen, der beim Einpressen in die Wandeinrichtung
entsteht.
[0027] Die Sperreinrichtung mag aus einem Material gefertigt sein, welches nur eine geringe
Druckaufnahmefähigkeit hat. Durch das Vorsehen einer Befestigungseinrichtung, welche
einen höheren Druck aufnehmen kann als die Sperreinrichtung, kann die Sperreinrichtung
zum Einbau in ein Gehäuse mit einem bestimmten Druck ausgestaltet werden, wobei der
Druck in einem Bereich liegt, der für das Erfüllen der Exd Norm sorgt, um einen Spalt
entsprechend der Exd Norm abzuschließen. Auch eine hinter der Sperreinrichtung liegende
Hohlleiterwand kann im Zusammenwirken mit der Befestigungseinrichtung einen entsprechend
hohen Druck aufnehmen.
[0028] Eine Schutzvorrichtung für einen Hohlleiter mag auch als Diffusionssperre oder Hohlleiterdiffusionssperre
bezeichnet werden. Eine Hohlleiterdiffusionssperre kann verhindern, dass in einem
Antennensystem für einen hochfrequenten Radarfüllstandsensor beispielsweise Kondensat
in das Hohlleitersystem aufsteigt. Bei gekapselten oder teilweise gefüllten Antennen
oder Antenneneinrichtungen kann die Füllung mit dem zu messenden Medium in Kontakt
stehen. Hinter der Füllung der Antenne, d. h. in Richtung des Hohlleiters oder in
Richtung eines HF-Moduls, kann sich jedoch ein Hohlraum befinden, welcher beispielsweise
mit Luft gefüllt ist. Sollte durch Diffusion Flüssigkeit durch die Füllung der Antenne
in diesen Hohlraum gelangen, könnte die Feuchtigkeit direkt unterhalb von einem Mikrowellenhohlleiter
und/oder direkt am HF-Modul anstehen, insbesondere an einer Elektronik. Die Feuchtigkeit
wäre dann sehr nahe in dem Bereich des HF-Moduls und könnte an der Elektronik des
HF-Moduls Schäden anrichten. In anderen Worten kann sich trotz der Erfüllung der Exd
Anforderungen einer mit einer Prozessabtrennung gekapselten oder gefüllten Antenne
Feuchtigkeit an dem HF-Modul ausbilden, wenn keine Schutzvorrichtung genutzt wird.
Die Schutzvorrichtung mag verhindern, dass zwischen der Schutzvorrichtung und dem
HF-Modul Feuchtigkeit auftritt. Die Wirkung der Schutzvorrichtung mag durch den Einsatz
eines Exd-Trennelements, eines zonentrennenden Elements oder eines Glasfensters innerhalb
des Hohlleiter verstärkt werden, so dass im Wesentlichen nach der Scheibe oder nach
dem Exd-Trennelement keine Feuchtigkeit mehr auftritt.
[0029] Um ein Aufsteigen der Flüssigkeit, welche die Kapselung oder Füllung der Antenne
von einem unteren Ende des Hohlleiters durch den Hohlleiter hindurch passieren kann,
in Richtung Hohlleiter oder sogar bis zu der Elektronik des HF-Moduls zu verhindern,
kann die Schutzvorrichtung innerhalb des Hohlleiters an einer geeigneten Stelle eingebaut
werden. Die Schutzvorrichtung oder die Hohlleiterdiffusionssperre kann als alleinige
Maßnahme und/oder als ergänzende Maßnahme zu der Kapselung oder Füllung der Antenne
vorgesehen sein. Insbesondere das Zusammenwirken von Kapselung, Prozessabtrennung
und/oder Füllung mit der Diffusionssperre kann das HF-Modul schützen.
[0030] Mit der Schutzvorrichtung ist in einem Antennensystem oder Hohlleitersystem zusätzlich
zu der Prozessabtrennung eine weitere Diffusionsbremse im Hohlleiter vorgesehen. Mit
der Schutzvorrichtung oder Diffusionsbremse mag sich das HF-Modul oder die Elektronik
nicht nur gegen ein eindringendes Füllgut, Fluid oder Gas oder gegen eindringende,
feste Stoffe oder Staub schützen lassen sondern auch gegen eindringende Feuchtigkeit.
Durch die Ausführung als Klemmteil, Prossteil oder durch Vorsehen eines Schnappverschlusses
kann eine einfache Montage der Schutzvorrichtung innerhalb des Hohlleiters bewirkt
werden. Die Schutzvorrichtung mag mit der Prozessabtrennung und/oder Füllung zusammenwirken
und so einen doppelten oder mehrfachen Schutz bilden. Je weiter die jeweilige Schutzmaßnahme
von dem Füllgut entfernt ist desto wirksamer mag die Schutzwirkung sein. Beispielsweise
mag die Prozessabtrennung einen groben Schutz gegen in das Innere des Hohlleiters
eindringende Materie bieten und die Schutzvorrichtung einen feinen Schutz.
[0031] Eine Formgebung der Schutzvorrichtung kann zu einer Strahlformung der durch die Schutzvorrichtung
verlaufenden elektromagnetischen Welle führen und zur Strahlformung beitragen. Zur
Strahlformung kann die Schutzvorrichtung, insbesondere die Sperreinrichtung, kegelig,
kugelig oder linsenförmig ausgebildet werden.
[0032] Die Diffusionssperre an einem Ort, der von einem anstehenden Füllgut, Gas oder Fluid
weiter entfernt und näher an der Elektronik angeordnet ist, kann die Elektronik und
der Hohlleiter selbst vor eindringender Feuchtigkeit schützen. In anderen Worten mag
die Schutzvorrichtung für eine Kapselung des Hohlleiters innerhalb des Hohlleiters
selbst sorgen. Die Schutzvorrichtung kann den Grobschutz an einem Antennenende, insbesondere
an einer Antennenöffnung und/oder an einer Hohlleiteröffnung ergärazen. Die Schutzvorrichtung
mag im Wesentlichen im Innenraum einer Antenneneinrichtung und/oder im Innenraum eines
Hohlleiters Schutz bieten. Der Grobschutz mag beispielsweise von einer Prozessabtrennung
und/oder einer Füllung gebildet werden.
[0033] Neben der einfachen Montage durch Einspannen, Einklemmen, Einpressen oder Dichtpressen
kann durch diese Arten der Verbindung auch eine dichte Verbindung zwischen der Schutzvorrichtung
und der Hohlleiterwand und/oder der Antennenwand geschaffen werden. Zusätzhcher Arbeitsaufwand
durch Löten mag entfallen. Insbesondere mag die Schutzwirkung bei der Ausbildung der
Schutzvorrichtung als Drehteil gegeben sein, welches eingespannt, eingeklemmt, eingepresst
oder dichtgepresst wird. Das Herstellen als Drehteil erlaubt insbesondere die Ausbildung
der Schutzvorrichtung in einer spaltfreien, einstückigen oder monolithischen Bauweise,
wodurch das Vorhandensein von Spalten gegenüber einem modularen Aufbau reduziert wird.
[0034] Ferner kann eine dichte Verbindung hergestellt werden, indem Folien aus Material,
beispielsweise eine PTFE (Polytetrafluorethylen), eine PTFA (Teflon, Polytetrafluorethylen)
oder eine PFA (Perfluoralkoxy-Polymere) Folie auf Edelstahl auflaminiert wird.
[0035] Die Schutzvorrichtung oder Hohlleitcrdiffusionssperre kann beispielsweise bei einem
hochfrequenten Radarfüllstandsensorsystem zwischen der Prozessabtrennung und der Elektronik
oder zwischen der Prozessabtrennung und dem Exd-Trennelement angeordnet werden. Bei
dem Exd-Trennelement handelt es sich um ein Trennelement, welches Explosionsschutzeigenschaften
aufweist, die der Exd-Norm IEC 60079-1:2007 entsprechen
[0036] Die Befestigungseinrichtung ist zum Aufnehmen von einer im Wesentlichen parallel
zur Auflagerfläche der Schutzvorrichtung wirkenden Kraft und/oder zum Ausüben von
einer im Wesentlichen parallel zur Auflagerfläche wirkenden Kraft ausgebildet, um
die Auflagerfläche mit der Randfläche des Hohlleiters in Kontakt zu halten.
[0037] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schutzvorrichtung einstückig
oder monolithisch ausgebildet. Beispielsweise ist die Schutzvorrichtung oder Kondensatsperre
als Drehteil ausgebildet. Aufgrund der einstückigen Fertigung ist im Wesentlichen
die gesamte Schutzvorrichtung als Sperreinrichtung ausgebildet und somit weist die
Sperreinrichtung im Wesentlichen keine Lücken, Spalte oder Schlitze auf, durch die
Feuchtigkeit die Sperreinrichtung passieren könnte. Die Poren des verwendeten Materials
für die Sperreinrichtung mögen so eng sein, dass sie im Wesentlichen für Feuchtigkeit,
Wasser oder andere Materie, beispielsweise die Materie, welche für ein Füllgut verwendet
wird, undurchlässig ist.
[0038] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungseinrichtung
der Sperrvorrichtung als Schnappverschluss ausgebildet.
[0039] Die Sperrvorrichtung mag beispielsweise als eine Kappe, Kapsel oder Deckel für eine
Gehäusevorrichtung oder für einen Gehäuseadapter ausgebildet sein. Der Schnappverschluss
mag es ermöglichen, dass die Randfläche eines Hohlleiters, insbesondere die Randfläche
einer Hohlleiteröffnung und die Auflagerfläche der Schutzvorrichtung eng aneinander
liegen.
[0040] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Befestigungseinrichtung
einen Einpressring auf. Der Einpressring mag im Gegensatz zu der Sperreinrichtung
aus einem sehr druckbeständigen Material gefertigt sein, wie beispielsweise Edelstahl.
Dieser Einpressring mag die Druckkräfte aufnehmen, die parallel zu der Auflagerfläche
wirken, und die Sperreinrichtung durch die Pressung so vor eine Öffnung des Hohlleiters
positionieren, dass im Wesentlichen keine Feuchtigkeit oder kein anderes Material
zwischen den vorhandenen Spalten hindurch diffundieren kann. In anderen Worten mögen
Spalte, die sich durch das modulare Aufbauen eines Antennen-Hohlleitersystems aus
mehreren Komponenten ergeben, durch den aufgebrachten Druck derart minimiert werden,
dass Sie als dicht nach der Norm IP67 bezeichnet werden können.
[0041] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Sperreinrichtung
aus einem Material beschaffen, welches aus der Gruppe von Materialien ausgewählt ist,
wobei die Gruppe von Materialien aus einer dielektrischen Material, PFA, PTFE, PEEK
(Polyether ether ketone), FKM (Fluorkautschuk), FFKM (Perfluorkautschuk) oder Silikon
besteht.
[0042] Das Fertigen aus einem dielektrischen Material kann dafür sorgen, dass ein elektrischer
Widerstand oder eine Impedanz der Schutzvorrichtung für eine hochfrequente elektromagnetische
Welle gering ausfällt, so dass diese Schutzvorrichtung einer elektromagnetischen Welle
im Wesentlichen keinen Widerstand entgegenstellt. Das dielektrische Material wird
anhand der Dielektrizitätskontanten (DK) unterschieden. In anderen Worten mag das
Material der Sperreinrichtung und/oder das Material für eine einstückige Schutzvorrichtung
so gewählt sein, dass im Wesentlichen bei Auftreffen einer elektromagnetischen Welle
keine Reflexionen in einer zu der Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle
entgegengesetzten Richtung entstehen.
[0043] Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Schutzvorrichtung
einen Edelstahlring als Befestigungseinrichtung auf. Ferner weist die Schutzvorrichtung
eine Folie als Sperreinrichtung auf. Die Folie mag eine vorgebbare Dichtwirkung für
Materie oder für ein Gas aufweisen und für eine elektromagnetische Welle im Wesentlichen
durchlässig sein.
[0044] Der Edelstahlring mag im Wesentlichen zwei Öffnungen aufweisen, welche von der Folie
derart bedeckt werden, dass sie zumindest eine der Öffnungen des Edelstahlrings abdichtet
oder abdeckt. Die Folie mag auf den Edelstahlring auflaminiert sein, wodurch eine
hohe Dichtwirkung erreicht werden kann. Die Technik des Auflaminierens ermöglicht
es eine dünne Folie auf den Ring aufzubringen.
[0045] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Sperreinrichtung scheibenförmig,
kegelförmig, linsenförmig und/oder kugelförmig ausgebildet. Durch die Formgebung der
Sperreinrichtung kann eine Strahlformung der elektromagnetischen Welle erzielt werden.
[0046] Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gehäusevorrichtung
beschrieben. Die Gehäusevorrichtung weist einen Hohlleiter auf, der für die Führung
einer elektromagnetischen Welle mit einer vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist
und der an einem Ende eine zu der von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen
Welle im Wesentlichen senkrecht verlaufende Randfläche aufweist. Die Randfläche des
Hohlleiters mag sich aus der Gehäusevorrichtung bilden, in die der Hohlleiter eingelassen
ist. Insbesondere mag die Wandeinrichtung der Gehäusevorrichtung an dem Rand einer
Hohlleiteröffnung die Randfläche aufweisen, so dass die Fläche einer Hohlleiteröffnung
in der selben Ebene liegt, in der auch die Randfläche liegt. In anderen Worten mag
ein Normalenvektor, der auf der Hohlleiteröffnung senkrecht steht parallel zu einem
Normalenvektor verlaufen, der auf der Randfläche senkrecht steht.
[0047] Ferner weist die Gehäusevorrichtung eine Schutzvorrichtung auf, wobei die Schutzvorrichtung
derart an einem Ende des Hohlleiters angeordnet ist, dass sie eine Kraft senkrecht
zu der Randfläche des Hohlleiters aufbringt, so dass die Auflagerfläche mit der Randfläche
des Hohlleiters Kontakt hält.
[0048] Eine solche Gehausevorrichtung, welche mittels einer Schutzvorrichtung oder Kondensatsperre
abgedeckt wird, mag als gekapselter Gehäuseadapter bezeichnet werden. Durch das Aufstecken
der Schutzvorrichtung, beispielsweise mittels eines Schnappverschlusses, mag sich
der Gehäuseadapter, insbesondere das Innere eines Gehäuseadapters, gegenüber eindringender
Feuchtigkeit oder Materie abdichten lassen.
[0049] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung mag eine Gehäusevorrichtung
geschaffen werden, welche einen Hohlleiter aufweist, der für die Führung einer elektromagnetischen
Welle mit einer vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist und der an einem Ende eine
zu der von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle oder eine zu einer Längsachse
des Hohlleiters im Wesentlichen senkrecht verlaufende Randfläche aufweist. Die Gehäusevorrichtung
mag ferner eine Wandeinrichtung und eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung aufweisen.
Die Wandeinrichtung ist derart eingerichtet, dass eine im Wesentlichen parallel zur
Auflagerfläche der Schutzvorrichtung wirkende Kraft von der Wandeinrichtung aufgebracht
wird und wobei die Schutzvorrichtung derart in der Wandeinrichtung angeordnet ist,
dass die Auflagerfläche der Sperreinrichtung mit der Randfläche des Hohlleiters in
Kontakt gehalten wird. Eine Kraft, die parallel zu der Auflagerfläche der Schutzvorrichtung
wirkt, mag senkrecht zu einem Normalenvektor wirken, der senkrecht zu der Auflagerfläche
steht. Folglich mag die parallele Kraft, welche beispielsweise von einer Gehäusewand
aufgebracht wird, auch senkrecht zu einem Normalenvektor wirken, der senkrecht auf
der Randfläche eines Hohlleiters steht.
[0050] Durch das Kontakthalten kann ein Spalt zwischen der Auflagerfläche der Sperrvorrichtung
und der Randfläche des Hohlleiters im Wesentlichen geschlossen werden und durch das
feste Halten mittels beispielsweise Einpressen in die Wandeinrichtung, kann ein Spalt
zwischen Wandeinrichtung und Schutzvorrichtung derart reduziert werden, dass im Wesentlichen
keine Materie in Richtung der Hohlleiteröffnung gelangen kann. Die Dichtwirkung wird
jedoch im Wesentlichen durch das nahe Anemanderliegen der Auflagerfläche an der Randfläche
bestimmt. Mit anderen Worten mag die Wandeinrichtung die Schutzvorrichtung derart
fest gegen die Öffnung eines Hohlleiters pressen, dass die Öffnung des Hohlleiters
im Wesentlichen versiegelt und gegen das Eindringen von Materie im Wesentlichen abgedichtet
ist und ein Spalt zwischen der Befestigungseinrichtung und der Wandeinrichtung im
Wesentlichen geschlossen wird.
[0051] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Teil der Wandeinrichtung
der Gehäusevorrichtung als eine Antenneneinrichtung ausgebildet. Die Antenneneinrichtung
ist zur Führung und Strahlformung einer von dem Hohlleiter empfangenen elektromagnetischen
Welle ausgebildet, wobei die Schutzvorrichtung zwischen dem Hohlleiter und der Antenneneinrichtung
angeordnet ist. In anderen Worten mag die Schutzvorrichtung einen Durchgang oder Übergang
von dem Inneren des Hohlleiters zu dem Inneren der Antenneneinrichtung abdecken. Eine
Kombination aus Hohlleiter und Antenneneinrichtung mag als Hohlleiter-Antennensystem
oder Antennen-Hohlleitersystem bezeichnet werden. Die Schutzvorrichtung kann ein Hohlleiter-Antennensystem
in zwei unterschiedliche Bereiche aufteilen. Zwischen den beiden Bereichen des Hohlleiters
kann zwar eine elektromagnetische Wellen und/oder elektromagnetische Energie ausgetauscht
werden, jedoch ein Materiefluss zwischen den abgetrennten Bereichen wird im Wesentlichen
unterbunden. Eine Antenneneinrichtung kann auch als ein Teil eines Hohlleiter verstanden
werden. Somit kann sich die Kombination zwischen Hohlleiter und Antenneneinrichtung
als ein einzelner Hohlleiter auffassen lassen, innerhalb dessen eine Schutzvorrichtung
angeordnet ist, welche den Hohlleiter in unterschiedliche Bereiche aufteilt.
[0052] Eine Antenneneinrichtung mag sich von einem Hohlleiter darin unterscheiden, dass
eine Antenneneinrichtung zur Strahlformung vorgesehen ist. Die Strahlformung mag zu
einer der Antenneneinrichtung spezifisch zuordenbaren Antennencharakteristik führen
und als Antennencharakteristik der Antenneneinrichtung darstellbar sein. Der Hohlleiter
kann einen weiteren Abschnitt aufweisen, um eine Impedanz oder einen Wellenwiderstand
des Hohlleiters an den Wellenwiderstand der Antenneneinrichtung anzupassen, um ein
möglichst reflexionsfreies Führen von einer elektromagnetischen Welle zu gewährleisten.
Dieser Übergangsbereich des Hohlleiters und/oder die Antenneinrichtung mögen kegelförmig
ausgebildet sein.
[0053] Der Hohlleiter mag ein Rohr oder ein trompetenförmiges Rohr mit einer Längsachse
aufweisen, wobei der Hohlleiter ein achsensymmetrisches Gebilde ist. Der Hohlleiter
mag im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet sein. Die Antenneneinrichtung mag in
einem Beispiel kegelförmig ausgebildet sein und ebenfalls eine Längsachse aufweisen.
Die Längsachse des Hohlleiters mag in einem mit der Antenneneinrichtung verbundenem
Zustand mit der Längsachse des Hohlleiters übereinstimmen. Die Antenneneinrichtung
mag für eine Anpassung des Wellenwiderstands der Antenneneinrichtung an eine umgebende
Atmosphäre sorgen, wie beispielsweise an Luft, an Gas oder an ein anderes Füllgut.
Die Wandungen des Hohlleiters und der Antenneinrichtung mögen unterschiedliche Winkel
zueinander aufweisen. Die Winkel mögen in Bezug zu der Längsachse gemessen werden.
[0054] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antenneneinrichtung
von der Gehäusevorrichtung abtrennbar. Die Schutzvorrichtung kann beispielsweise an
der Trennstelle zwischen Antenneneinrichtung und Gehäusevorrichtung eingebracht werden
und das Antennen-Hohlleitersystem oder Hohlleiter-Antennensystem kann modular zusammengesetzt
werden. In anderen Worten mag die Gehäusevorrichtung ein Teilgehäuse aufweisen, welches
den Hohlleiter aufweist, und die Antenneneinrichtung kann ein Gehäuseteil aufweisen,
welcher die Antenneneinrichtung aufweist. Der den Hohlleiter enthaltende Antennenteil
mag als Gehäuseadapter bezeichnet werden, während der die Antenneneinrichtung aufweisende
Teil als Antennengehäuse bezeichnet werden mag. Die trennbare Ausgestaltung oder modulare
Ausgestaltung mag es ermöglichen, dass der Gehäuseadapter und das Antennengehäuse
zusammengesetzt werden können, um das Hohlleiter-Antennensystem zu bilden
[0055] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Feldgerät beschrieben,
welches einen Sensor und die erfindungsgemäße Gehäusevorrichtung aufweist. Der Sensor,
beispielsweise ein HF-Modul, ist zum Erzeugen und/oder zum Empfangen einer elektromagnetischen
Welle ausgebildet. Der Sensor kann in einem Beispiel als Zweileitersystem ausgeführt
sein, bei dem eine Energiezufuhr ausschließlich über die Messleitungen erfolgt.
[0056] Der Sensor mag eine elektromagnetische Welle in eine Hohlleitergehäusevorrichtung
einprägen. Die Schutzvorrichtung der Gehäusevorrichtung mag den Sensor vor eindringender
Feuchtigkeit oder Kondensat schützen. Insbesondere mag die Schutzvorrichtung den Sensor
vor Feuchtigkeit, die aus der Richtung des Hohlleiters eindringt schützen.
[0057] Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schutzvorrichtung
einen Edelstahlring und eine Folie auf.
[0058] Der Edelstahlring mag eine hohe Presskraft aufnehmen können, welche beispielsweise
beim Einpressen der Schutzvorrichtung in eine Gehäusevorrichtung entstehen kann. Durch
die Presskraft und die Montage in einer entsprechenden Position kann die Folie von
dem Edelstahlring in Position vor den Hohlleiters gehalten werden, dass die Folie
im Wesentlichen eindringende Feuchtigkeit in die Öffnung des Hohlleiter verhindert,
jedoch eine elektromagnetische Strahlung passieren lässt. Das Einpressen mag zu der
Erfüllung der Dichtheit nach der Norm IP67 führen.
[0059] Die Dichtwirkung der Sperrvorrichtung mag beispielsweise durch eine Leckrate vorgegeben
werden, welche in der Einheit mbar 1/sec angegeben wird. Die Einheit mbar bezeichnet
den Druck in Millibar, 1 bezeichnet ein Volumen in Liter und sec bezeichnet die Zeit
gemessen in Sekunden
[0060] Es soll angemerkt werden, dass unterschiedliche Aspekte der Erfindung mit Bezug auf
unterschiedliche Gegenstände beschrieben wurden. Insbesondere wurden einige Aspekte
mit Bezug auf Vorrichtungsansprüche beschrieben, wohingegen andere Aspekte mit Bezug
auf Verfahrensansprüche beschrieben wurden. Ein Fachmann kann jedoch der vorangehenden
Beschreibung und der folgenden Beschreibung entnehmen, dass, außer es wird anders
beschrieben, zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Kategorie
von Gegenständen gehört, auch jede Kombination zwischen Merkmalen als von dem Text
offenbart angesehen wird, die sich auf unterschiedliche Kategorien von Gegenständen
bezieht. Insbesondere soll auch eine Kombination zwischen Merkmalen von Vorrichtungsansprüchen
und Merkmalen von Verfahrensansprüchen offenbart sein.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0061] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf
die Figuren beschrieben:
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Gehäusevorrichtung mit Schutzvorrichtung gemäß
einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine kegelförmige Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine kugelförmige Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine modulare Gehäusevorrichtung mit Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5a zeigt eine einstückige Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt des Koppelbereichs der Fig. 5 gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt einen Gehäuscadapter in einer Seitenansicht gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 zeigt ein Diagramm des Anpassungsparameter S11 über der Frequenz gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt ein Fernfeld einer Antennencharakteristik gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
[0062] Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
[0063] In der folgenden Beschreibung der Fig. 1 bis Fig. 9 werden die gleichen Bezugszeichen
für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet. Gleiche oder ähnliche Elemente
können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet werden.
[0064] Fig. 1 zeigt die Gehäusevorrichtung 120 in einem Querschnitt, welche aus einem einzigen
Stück gefertigt ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Die Gehäusevorrichtung 120 weist die Wandeinrichtung 101 auf, in welche
der Hohlleiter 102 eingebettet ist. In einem Beispiel ist der Hohlleiter im Inneren
der Wandeinrichtung gefertigt. In einem anderen Beispiel ist der Hohlleiter ein in
die Wandeinrichtung eingearbeitetes Metallrohr. Der Hohlleiter 102 ist in die Wandeinrichtung
101 eingearbeitet, beispielsweise durch eine Bohrung. Der Gehäuseadapter ist beispielsweise
aus Kunststoff gefertigt, welcher im Inneren, d. h. an der Hohlleiterwandung 130,
mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist, um eine elektromagnetische
Welle entlang des Hohlleiters 102 zu führen. Der Hohlleiter 102 weist einen rohrförmigen
Abschnitt 102a und einen kegelförmigen Abschnitt 102b auf.
[0065] Der Hohlleiter ist ein rotationssymmetrisches Gebilde, welches zu der Längsachse
103 symmetrisch gefertigt ist. Auch die Außenkonturen des Gehäuses 120 sind rotationssymmetrisch
bezüglich der Längsachse 103 gefertigt. Die Längsachse 103 kann parallel zu einer
Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle in dem Hohlleiter verlaufen.
[0066] In einem in Fig. 1 im oberen Bereich dargestellten Hohlraum 104 oder HF-Hohlraum
104, kann ein HF-Becher (Hochfrequenz-Becher), ein Sensor oder das HF-Modul samt Elektronik
integriert werden, In Fig. 1 ist das HF-Modul sowie der HF-Becher nicht dargestellt.
Das HF-Modul oder der Sensor kann in dem HF-Modul-Hohlraum 105 platziert werden. Der
HF-Modut-Hohlraum 105 ist ebenso wie der HF-Hohlraum 104 zylindrisch ausgebildet.
Der HF-Modul-Hohlraum 105 ist jedoch kleiner als der HF-Hohlraum 104 ausgebildet.
Das HF-Modul kann in dem HF-Modul-Hohlraum 105 eine elektromagnetische Welle erzeugen,
welche sich als Sendesignal entlang der Längsachse 103 in Richtung der Hohlleiteröffnung
106 bewegt. Die Hohlleiteröffnung 106 wird von dem kegelförmigen Abschnitt 102b vorgegeben.
Der Durchmesser der Hohlleiteröffnung 106 entspricht einem Durchmesser, der von der
geführten Wellenlänge und der nachfolgenden Antenneneinrichtung 107 abhängt. In anderen
Worten sorgt der Durchmesser der Öffnung 106 für einen möglichst reflexionsfreien
Übergang in den mit Bezugsziffer 107 bezeichneten kegelförmigen Bereich 107, der die
Anteneneinrichtung 107 oder die Antenne 107 des Hohlleiter-Antennensystems 120 bildet.
Die Antenneneinrichtung 107 kann selbst als ein Hohleiterabschnitt aufgefasst werden,
der von dem zylindrischen Hohlleiterabschnitt 102a und/oder dem kegelförmigen Hohlleiterabschnitt
102b durch die Schutzvorrichtung 100 abgetrennt ist. Die Übergangsstelle, an der die
Schutzvorrichtung 100 angeordnet ist, ist derart ausgestaltet, dass ein Reflexionswert,
der sich durch die Schutzvorrichtung und den Übergang ergibt minimal ist. Das Minimum
kann durch Versuche durch Minimieren des S11-Paramters ermittelt werden. Insbesondere
sind der Hohlleiter 102 und die Antenneneinrichtung 107 elektrisch aneinander angepasst.
[0067] Der kegelförmige Antennenbereich 107 ist ebenfalls rotationssymmetrisch in die Wandeinrichtung
101 eingearbeitet und mit einem elektromagnetisch leitfähigen Material beschichtet.
Zwischen der Antennenöffnung 108 in einem Eingangsbereich der Antenne 107, die den
Antenneneingang 108 bildet, und der Öffnung 106 des Hohlleiters 102, die einen Ausgang
des Hohlleiters 102 bildet, ist die Schutzvorrichtung 100 integriert. Die Schutzvorrichtung
100 ist als ein mit einer Folie 110 verschlossener Edelstahlring 114 oder Einpressring
114 ausgebildet. An der Einpressstelle 133, welche ebenfalls einem ringförmigen Bereich
innerhalb der Wandeinrichtung 101 entspricht, ist die Schutzvorrichtung 100 eingepresst,
so dass die Auflagefläche 109 der Sperreinrichtung 100 auf einer senkrecht zu der
Längsachse 103 verlaufenden Schulter 131 der Wandeinrichtung 101 aufliegt. Da die
Schulter ein Teil der Wandeinrichtung 101 und somit auch eines Randbereichs des Hohlleiters
102 ist, liegt die Sperreinrichtung 110 mit der Auflagerfläche 109 auf der Randfläche
131 des Hohlleiters 102 an.
[0068] Die Einpresstelle 133 der Wandeinrichtung 101 übt eine Presskraft auf die Mantelfläche
132 des Einpressring 114 aus. Durch die Pressung an den Stellen 133, 132 und/oder
das Aufliegen an der Randfläche 131 des Hohlleiters kann der Innenbereich 112 des
Hohlleiters 102 gegenüber dem Innenbereich 113 der Antenneneinrichtung 107 abgedichtet
werden. Sowohl die Pressung 133, 132 als auch die Folie 110 verhindern ein diffundieren
von Materie zwischen dem Hohlraum 113 der Antenne 107 und dem Hohlraum 112 des Hohlleiters
102. Somit kann verhindert werden, dass Feuchtigkeit, die noch in den unteren Bereich
113 der Antenneneinrichtung 107 vordringt, im Wesentlichen nicht weiter in Richtung
des HF-Modul-Hohlraums 105 aufsteigt. Die Presskräfte werden im Wesentlichen von dem
Edelstahlring 114 der Schutzvorrichtung 100 aufgenommen, wodurch die Sperreinrichtung
110 im Wesentlichen frei von hohen Druckkräften ist. Die Sperreinrichtung 110 hält
mit ihrer Auflagerfläche 109 Kontakt mit der Randfläche, wobei der Druck mit dem die
Auflagerfläche 109 und die Randfläche 131 aneinander gedrückt werden beliebig gewählt
werden kann. Die Hohlleiteröffnung 106 ist folglich abgedichtet.
[0069] Durch die Sperrvorrichtung 100 kann im Wesentlichen verhindert werden, dass von einem
in Fig. 1 mit dem Buchstaben "A" bezeichneten Behälterbereich oder Prozessbereich
Materie durch die Antenneneinrichtung 107 in Richtung des HF-Modul-Hohlraums 105 aufsteigt,
obwohl sowohl die Antenneneinrichtung 107 als auch der Hohlleiter 102 im Wesentlichen
ungefüllt oder hohl sind. In der Fig. 1 bezeichnet "A" einen Bereich unterhalb des
HF-Modul-Hohlraums 105. In dem Bereich "A" kann sich das Füllgut befinden. In einem
Beispiel kann der Innenbereich 113 der Antenneneinrichtung 107 mit Material vergossen
sein oder die Antennenöffnung 134 mit einer Kapsel verschlossen sein. Trotz einer
solchen Prozessabtrennung (nicht gezeigt in Fig. 1) könnte jedoch noch Kondensat in
den Hohlleiter 102 eindringen. Ein weiteres Eindringen des Kondensats in den Hohlleiter
102, insbesondere in den Innenbereich 112 des Hohlleiters 102, mag die Schutzvorrichtung
100 verhindern.
[0070] Fig. 2 zeigt die Schutzvorrichtung 100 aus Fig. 1 als Querschnitt gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 ist eine scheibenförmige
Schutzvorrichtung 100 dargestellt. Die scheibenförmige Schutzvorrichtung weist eine
Scheibe 110 als Sperreinrichtung auf. Diese Scheibe 110 oder scheibenförmige Sperreinrichtung
110 ist auf einem Edelstahleinpressring 114 angeordnet, welcher aus Edelstahl gefertigt
ist und die beiden Öffnungen 200a und 200b aufweist. Wenn die scheibenförmige Sperreinrichtung
110 sehr dünn ausgebildet ist, kann die Sperreinrichtung 110 als scheibenförmige Folie
110 oder Folie 110 bezeichnet werden. Die Folie 110 ist als Sperreinrichtung 110 auf
einer der Öffnungen 200b auflaminiert. Die Folie 110 ist aus PFA oder PTFE Material
beschaffen und verdeckt eine der beiden Öffnungen 200a, 200b, so dass im Wesentlichen
kein Materialstrom durch die Öffnungen 200a, 200b fließen kann. In Fig. 2 mag die
verdeckte Öffnung 200b als obere Öffnung des Edelstahleinpressrings 114 bezeichnet
werden. Die Öffnung 200a mag als untere Öffnung bezeichnet werden. Die untere Öffnung
mag bei Einsatz in einem Hohlleiter einem Füllgut zugewandt sein. Die Schutzvorrichtung
100 ist als ein achsensymmetrisches Element bezogen auf die Längsachse 103 dargestellt.
Die Schutzvorrichtung 100 weist die Auflagerfläche 109 auf, die mit der Randfläche
131 eines Hohlleiters in Kontakt treten kann. Insbesondere ist die Auflagerfläche
109 der Teil der Schutzvorrichtung, der mit der Befestigungseinrichtung 114 in Kontakt
steht. Die Folie 110 ist membranförmig auf den Edelstahlring 114 auflaminiert. Die
Auflagerfläche 109 entspricht in einem Beispiel im Wesentlichen einer Randfläche des
Edetstahlrings 114.
[0071] Fig. 3 zeigt eine kegelförmige Schutzvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Bei der Realisierung der Schutzvorrichtung 100a als Kegel
ist die Folie 110a, welche aus PFA oder PTFE gefertigt sein kann, auf den Edelstahlpressring
114 auflaminiert. Die Auflagerfläche 109a ist auf der Sperreinrichtung 110a entlang
des Edelstahlrings 114 ausgebildet, insbesondere entlang einer Randfläche des Edelstahlrings
114. Die Sperreinrichtung 110a verdeckt die obere Öffnung 200b, ist jedoch entlang
der Symmetrieachse 103 in Richtung untere Öffnung 200a kegelförmig ausgebildet. Diese
kegelförmige Ausbildung kann der Strahlformung dienen.
[0072] Fig. 4 zeigt eine kugelförmig ausgebildete Schutzvorrichtung 100b, welche den Edelstahlring
114 und die Folie 110b aufweist. Die Auflagerfläche 109b ist auf der Sperreinrichtung
110b entlang des Edelstahlrings 114 ausgebildet, insbesondere entlang einer Randfläche
des Edelstahlrings 114. Die Folie 110b ist als Sperreinrichtung 110b auf den Edelstahleinpressring
114 auflaminiert und deckt die Öffnung 200b des Edelstahlringes ab. In Richtung der
unteren Öffnung 200a ist die Folie, welche aus PFA oder PTFE gefertigt sein kann,
kugelförmig ausgebildet, Die Sperrvorrichtung 100b ist rotationssymmetrisch zu der
Längsachse 103 gefertigt.
[0073] Durch die kugelförmige oder linsenförmige Ausbildung kann eine Strahlformung bewirkt
werden.
[0074] Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, lässt sich eine Schutzvorrichtung als eine auf
einem Edelstahlring 114 auflaminierte PFA Scheibe 110 oder PTFE Scheibe 110 herstellen.
Durch eine laminierte Verbindung zwischen einem Metallring 114 und einer Scheibe 110
kann eine kondensatdichte Verbindung realisiert werden. Eine kondensatdichte Verbindung
mag bedeuten, dass der Einpressring 114 so stark gegen eine Gehäusewand 101 des Gehäuses
120 an der Stelle 133 gepresst werden kann, dass im Wesentlichen kein Kondensat durch
diese Pressung gelangen kann. Die Pressung ist dabei so ausgeführt, dass die Dichte
nach der Norm IP67 erfüllt wird. Die Pressstellen 132, 133 sind als Presspassung oder
Übermaßpassung so ausgeführt, dass eine Montage durch Pressung ermöglicht wird. D.h.
die Schutzvorrichtung 100 wird im Wesentlichen nur durch die Presskraft der Wandeinrichtung
101 innerhalb des Hohlleiter-Antennensystems 120 gehalten.
[0075] Wie die Figuren Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, kann beim Auflaminieren der Scheibe 110,
110a, 110b eine Formung der Sperrvorrichtung 110, 110a, 110b durchgeführt werden.
Zur Formung wird die Scheibe in eine entsprechende Form gedrückt. Durch Formung ist
eine kegelförmige Schutzvorrichtung 100a oder eine kugelförmige Schutzvorrichtung
100b ebenso herstellbar, wie eine (nicht dargestellte) linsenförmige Schutzvorrichtung.
Durch diese Formen, beispielsweise die Kegel-, Kugel- oder Linsenform, können Mikrowellen
in einem Hohlleiter 102 den Hohlleiter über die Schutzvorrichtung hinweg dämpfungsarm
passieren.
[0076] Trotz einer vorhandenen Prozessabtrennungen (in Fig. 1 nicht dargestellt) und trotz
anderer Schutzmaßnahmen, welche ein vom Bereich A in die Antenneneinrichtung 107 oder
in das Innere 113 der Antenneneinrichtung 107 vordringendes Material oder Kondensat
abhalten sollen, können geringe Mengen des Kondensats innerhalb des Hohlleiterantennensystems
120 entstehen, also innerhalb der Kombination des Hohlleiters 102 und der Antenneneinrichtung
107. Dieses Kondensat kann sowohl auf ein Messsignal Einfluss haben als auch eine
schädigende Wirkung in einem HF-Modul erzeugen, welches in dem HF-Modul-Hohlraum 105
angeordnet ist, wenn es bis zu dem Modul vordringt. Insbesondere kann Kondensat, welches
hinter einer (in Fig. 1 nicht dargestellten) Prozessabdeckung an der Antennenöffnung
134 im Antennenbereich 107 oder in der Antenneneinrichtung 107 entsteht, zu Messfehlern
führen. Dagegen kann Kondensat, welches in den Hohlleiter 102, insbesondere im Inneren
des Hohlleiters 112 entsteht und evtl. sogar zu dem HF-Modul in dem HF-Modul-Hohlraum
105 vordringt, zu einem Ausfall einer Messung führen. Die Diffusionssperre 100 oder
Schutzvorrichtung 100, welche zusätzlich zu einer in Fig. 1 nicht dargestellten Prozessabtrennung
oder Prozessabdeckung eingebaut wird, kann ein weiteres Aufsteigen von Flüssigkeit,
Material, Kondensat oder eines Gases in Richtung des HF-Modul-Hohlraums 105 vom Bereich
"A" weitestgehend verhindern und somit eine sichere Messung unterstützen. Die Schutzvorrichtung
100 ist parallel zu der Antennöffnung 134 und /oder parallel zu der Hohlleiteröffnung
106 angeordnet. Insbesondere sind die Längsachsen 103 der Schutzvorrichtung 100 parallel
zu der Längsachse der Antennöffnung 134 und /oder parallel zu der Längsachse der Hohlleiteröffnung
106 angeordnet. Oder in anderen Worten ist die Fläche der Schutzvorrichtung 100 parallel
zu der Fläche der Antennöffnung 134 und /oder parallel zu der Fläche der Hohlleiteröffnung
106 angeordnet.
[0077] Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer modularen Gehäusevorrichtung mit Schutzvorrichtung
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Gehäusevorrichtung
500 ist aus zwei voneinander abtrennbaren Elementen 502, 503 aufgebaut. Die Gehäuseeinrichtung
502, die den Hohlleiter 501 enthält, oder der Gehäuseadapter 502 ist auf der Gehäuseeinrichtung
503 angebracht, die die Antenneneinrichtung 507 enthält. Die Hohlleitergehäuseeinrichtung
502 oder der Gehäuseadapter 502 kann von der Antennengehäuseeinrichtung 503 mit der
Antenneneinrichtung 507 getrennt werden. Der Gehäuseadapter 502 weist den HF-Modul-Hohlraum
504 auf und der Hohlleiter 501 ist aus zwei Hohlleitern 501a und 501b aufgebaut. Der
HF-Modul-Hohlraum 504 kann ein HF-Modul aufnehmen (das HF-Modul ist in Fig. 5 nicht
dargestellt). Der Hohlleiter 501a und der Hohlleiter 501b sind mittels des Exd-Trennelement
505 getrennt. Dieses Exd-Trennelement ist als Glasfenster ausgebildet. Das Exd-Trennelement
ist ein zonentrennendes Element und teilt den Hohlleiter 501 in zwei voneinander getrennte
Bereiche 501 a, 501 b auf
[0078] In dem Koppelbereich 506 gelangt der Gehäuseadapter 502 und die Gehäuseeinichtung
503 der Antenne in Kontakt. Zwischen der Hohlleitergehäuseeinrichtung 502 und der
Antennengehäuseeinrichtung 503 ist die Schutzvorrichtung 508 angeordnet. Die Schutzvorrichtung
508 ist als Kondensatsperre ausgebildet und aus einem Stück als Drehteil gefertigt.
[0079] Fig. 5a zeigt eine einstückige Schutzvorrichtung 508 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Es ist der einstückige und spaltfreie Aufbau zu erkennen,
wobei die funktionalen Bereiche Befestigungseinrichtung 604, Schutzeinrichtung 609
und Auflagerfläche unterschieden werden können.
[0080] Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt des Übergangsbereichs oder Koppelbereichs 506 der Fig.
5 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fig.
6 zeigt das trompetenformige Ende 501 c des Hohlleiters 501. Ferner ist die Gehäusewand
oder Wandeinrichtung 601 der Gehäuseeinrichtung 502 dargestellt, in welche der Hohlleiter
eingearbeitet ist. In die Gehäusewandeinrichtung 601 ist der Hohlleiter 501b, 501c
als röhrenförmiger Abschnitt eingearbeitet. Der Hohlleiter 501c weist die Randfläche
602 auf. Diese Randfläche 602 kann mit der Auflagerfläche 603 der Sperreinrichtung
508 in Kontakt treten.
[0081] Mittels des Schnappverschluss 604, der die Befestigungseinrichtung 604 der Schutzvorrichtung
508 darstellt, wird die Schutzvorrichtung 508 an dem Hohlleiter 501 c befestigt, insbesondere
an der Wandeinrichtung 502 oder Wandung 502 des Hohlleiters. Die Wandeinrichtung 502
des Hohlleiters 501c weist damit in dem Bereich des trompetenformigen Abschnitts 501c
des Hohlleiters entsprechende Aufnahmen auf, in welche die als Bügel ausgebildeten
Schnappeinrichtungen 604 in Eingriff gehen können. Die Bügel 604 oder die Befestigungseinrichtung
604 üben/übt eine Kraft aus, die in Richtung der Wand 502 des Hohlleiters gerichtet
ist und hält so die Schutzvorrichtung 508 an dem Hohlleiter 501b, 501c. Der Druck
auf die Wand 502 kann durch die Wnadeinrichtung 503 verstärkt werden. In anderen Worten
verkapselt die Schutzvorrichtung 508 den Hohlleiter gegenüber einem Außenbereich.
Die Schnappeinrichtung kann dafür sorgen, dass die Schutzvorrichtung 508 mit der Gehäusewand
503 der Antenneinriehtung zusammenwirkt. Durch das Aneinanderliegen entsprechender
Flächen kann eine Dichtwirkung erreicht werden. Die Wandeinrichtung 502 weist einen
Weiteren Hohlraum 530 auf.
[0082] Der Durchmesser des Hohlleiters 501 ist durch die Nutzfrequenz mit der das HF-Modul
arbeitet festgelegt. Somit kann für unterschiedliche HF-Module jeweils ein anderes
Antennen-Hohlleitersystem 120, 500 vorgesehen sein.
[0083] Die Schutzvorrichtung 508 ist als kegelförmige Schutzvorrichtung ausgebildet, so
dass sich ein kegelförmiger Hohlraum 605 als Fortsetzung des trompetenförmigen Hohlraums
501c des Hohlleiters ergibt. Der kegelförmige Hohlraum 605 wird so gestaltet, dass
die Schutzvorrichtung 508 eine gleichmäßige oder homogene Wandstärke ab der Auflagerfläche
603 aufweist.
[0084] Die Fig. 6 zeigt auch den Wandbereich 606, der an der Befestigungseinrichtung 604
anliegt. Dieser Wandbereich 606 befindet sich nahe des Koppelbereichs 506 der Antenneneinrichtung
503. Durch den Wandbereich 606 wird ein Druck auf die Befestigungseinrichtung 604
parallel zu der Hohlleiteröffnung 630, parallel zu der Auflagerfläche 603 und/oder
parallel zu der Randfläche 602 ausgeübt. Der Druck kann stark ausfallen, da der Druck
von der Wandeinrichtung 531 der Gehäuseeinrichtung 502 des Hohlleiters 501c aufgenommen
wird. Die runde Form des Hohlleiters 501 c begünstigt eine hohe Kraftaufnahme. Durch
die Presskräfte kann die Dichtwirkung eingestellt werden.
[0085] In den Wandbereich 606 der Antennengehäuseeinrichtung 503 ist die Antenne 507 oder
der Antennenhohlleiter 507 eingearbeitet. Bei der Antenne 507 oder dem Antennenhohlleiter
507 kann es sich um eine Ausnehmung aus der Gehäusewandung 606 der Antennengehäuseeinrichtung
503 handeln, welche mit leitfähigem Material beschichtet ist. Die kegelförmige Sperreinrichtung
609 der kegelförmigen Schutzvorrichtung 508 ragt in die Antennenröhre 507 hinein.
[0086] Der Wandbereich 607 des Hohlleiterendes 501c ist von einem Wandbereich 608 der Antennenwand
beabstandet. Die Beabstandung entsteht durch die Hohlleitergehäuseeinrichtung 502
bzw. deren Wandung 531, 631 und der Schutzvorrichtung 508, insbesondere deren Befestigungseinrichtung
604.
[0087] In dem Koppelbereich 506 überlappen sich die Gehäusewandung 531 des Gehäuseadapters
502 oder des Hohlleiters 501 und die Wandung 606 der Gehäuseeinrichtung 503 des Antennenbereichs
507. Somit ist es möglich, dass die Antennenwandung 606 eine Kraft auf die Befestigungseinrichtung
604 in Richtung des Hohlleiters 501c ausübt und den Übergang von dem Antennenbereich
507 in den Hohlleiter 501c im Wesentlichen versiegelt.
[0088] An einem unteren Ende, welches in Richtung eines Füllguts gerichtet ist, das in der
Fig. 5 durch den Buchstaben "B" dargestellt ist, weist die Antenneneinrichtung 507
die Prozessabtrennung 509 auf. Die Prozessabtrennung 509 ist linsenförmig ausgestaltet
und deckt die Antennenöffnung 510 ab, so dass im Wesentlichen kein direkter Übergang
von dem Füllgutbereich "B" oder der Prozess-Bereich "B" in das Innere der Antenneneinrichtung
507 stattfinden kann. In Fig. 5 ist somit ein Füllstandradarantennensystem 500 mit
Prozessabtrennung 509, Kondensatsperre 508 und Exd-Trennelement 505 dargestellt.
[0089] Fig. 7 zeigt die Hohlleitergchäusceinrichtung 502 oder den Gehäuseadapter 502 in
einer Seitenansicht. Auf dem Gehäuseadapter 502 ist eine einstückig hergestellte Schutzvorrichtung
508 angeordnet, welche die Befestigungseinrichtung 604 und die Sperreinrichtung 609
aufweist. Die Sperreinrichtung 609 und die Befestigungseinrichtung 604 sind aus dem
selben Material gefertigt.
[0090] Als Material für die Sperreinrichtung 100, 100a, 100b, 100c, 110a, 110b, 609 kann
dielektrisch leitfähiges Material, beispielsweise PTFE, PEEK, PFA oder auch Elastomere,
wie bei O-Ringen, verwendet werden. Auch FKM, FFKM und Silikon ist nutzbar. PFA kann
sich gut für die Fertigung als ein Spritzgussteil eignen, also für die einteilige
oder monolithische Fertigung. Durch die Anordnung der Sperrvorrichtung in dem Hohlleiters
ist eine einfache Montage der Sperrvorrichtungen im Hohlleiters möglich. Insbesondere
erlaubt die einstückige Ausgestaltung eine einfache Monatge.
[0091] Der Gehäuseadapter 502 ist ein Zylinderkörper mit einem spitz zulaufenden Endbereich
701. Dieser Endbereich 701 befindet sich im Bereich eines in Fig. 7 nicht dargestellten
Hohlleiterendes 501c, im Inneren des Gehäuseadapters 502. Der Durchmesser des halsförmigen
Endbereichs 701 oder Gehäusehalses 701 ist geringer als der Durchmesser des Gehäuseadapters,
so dass sich eine flaschenförmige Form des Gehäuseadapters 502 ergibt. Der Gehäuseadapter
502 kann, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt ist, mit einer Antennengehäuseeinrichtung
503 lösbar verbunden werden. So kann aus der kegelförmigen Sperreinrichtung 609 eine
elektromagnetische Welle in Richtung der Kegelspitze aus dem Gehäuseadapter hinaus
emittiert werden. Es ist auch möglich, eine elektromagnetische Welle durch die Sperreinrichtung
508 hindurch in entgegengesetzter Richtung zu der Kegelspitze der kegelförmigen Sperreinrichtung
609 zu empfangen und im Inneren des Gehäuseadapters in dem dort vorhandenen Hohlleitersystem
501 weiter zu transportieren. Die Kondensatsperre 508 oder Sperreinrichtung 508 verhindert
das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder von anderer Materie in das Innere des Gehäuseadapters
502. Der Hohlleiter 501 und die Antenneneinrichtung 507 sind im Wesentlichen hohl.
[0092] Fig. 8 zeigt eine Darstellung der S-Parameter über der Frequenz gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Insbesondere wird in Fig. 8 der das
Reflexionsverhalten beschreibende Anpassparameter S11 dargestellt. Die Darstellung
in der Fig. 8 bezieht sich auf das Hohlleiter-Antennensystem 500 der Fig. 5.
[0093] Bei der in dem Koordinatensystem 800 dargestellten Kurve 801 handelt es sich um eine
Reflexionskurve, welche den an einer Schutzvorrichtung 100, 508 reflektierten Anteil
einer elektromagnetischen Welle darstellt. Die Ordinate 802 zeigt eine Anpasskurve
S11 in der Einheit dB, welche die negativen Werte von -50 dB bis 0 dB aufweist. In
der Abszisse 803 ist die Frequenz in GHz dargestellt, welche von 74 GHz bis 84 GHz
reicht. Es ist zu sehen, dass die Reflexionskurve 801 einen im Wesentlichen konstanten
Verlauf aufweist.
[0094] Fig. 9 zeigt ein Fernfeld einer Antennencharakteristik eines Hohlleiter-Antennensystems
120, 505, welche mit einer Antenneneinrichtung 107, 507 erreicht werden kann. Die
Darstellung in der Fig. 9 bezieht sich auf das Hohlleiter-Antennensystems 500 der
Fig. 5. In dem Polarkoordinatensystem 900 ist in radialer Richtung die Feldstärke
dargestellt und in polarer Richtung der Abstrahlwinkel. In anderen Worten ist in Fig.
9 die Längsachse 103, 103a des HohlleiterAntennensystems mit der Polarachse 901 bei
+90 Grad dargestellt. Eine Sendewelle, die von dem HF-Modul in dem HF-Modul-Hohlraum
105 ausgestrahlt würde, würde sich in Fig. 9 in die Richtung zu der linken Seite bewegen.
Es ist zu erkennen, dass sich in der Abstrahlrichtung, also nach links, eine Hauptkeule
des Felddiagramms 902 ausbildet. Diese befindet sich ausgehend von einer Ursprungsachse
902 in einer Richtung um 90 Grad gedreht,
[0095] Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" und "aufweisend" keine anderen
Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines
der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen
Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet
werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Ausführungsbeispiele:
[0096]
- 1. Eine Gehäusevorrichtung (120, 500), aufweisend:
einen Hohlleiter (501, 102), der für die Führung einer elektromagnetischen Welle mit
einer vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist und eine zu der Ausbreitungsrichtung
einer von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle im Wesentlichen senkrecht
verlaufende Randfläche (131, 603) aufweist;
eine Wandeinrichtung (101, 606);
eine Schutzvorrichtung (100, 508) mit einer Auflagerfläche;
wobei die Wandeinrichtung (101, 606) eingerichtet ist, eine im Wesentlichen senkrecht
zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle wirkende Kraft aufzunehmen
und/oder auszuüben;
wobei die Wandeinrichtung (101, 606) zumindest teilweise als eine Antenneneinrichtung
(107, 503, 507) ausgebildet ist;
wobei die Antenneneinrichtung an einem Ende eine Prozessabtrennung (509) und/oder
eine Füllung aufweist;
wobei die Schutzvorrichtung derart an einem Ende des Hohlleiters angeordnet ist, dass
sie eine Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen
Welle gerichtet ist, aufnimmt und/oder ausübt, so dass die Auflagerfläche (109, 109a,
109b, 603) der Schutzvorrichtung (100, 508) mit der Randfläche (131, 602) des Hohlleiters
Kontakt hält.
- 2. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Ausführungsbeispiel 1, wobei die Schutzvorrichtung
(100, 508) weiter aufweist:
eine Befestigungseinrichtung (114, 604), zum Befestigen der Schutzvorrichtung (100,
508) an einem Ende des Hohlleiters (102, 501);
eine Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609);
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) eine vorgebbare Dichtwirkung aufweist;
und
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) zum im Wesentlichen ungedämpften
Durchlassen der von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle ausgebildet
ist;
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) eine Auflagerfläche (109, 109a,
109b, 603) aufweist, die von der Befestigungseinrichtung (114, 604) mit der Randfläche
(131, 602) des Hohlleiters in im Wesentlichen direkten Kontakt gehalten wird;
wobei die Schutzvorrichtung (100, 508) eine senkrecht zur Auflagerfläche (109, 109a,
109b, 603) verlaufende Längsachse (103) aufweist;
wobei die Befestigungseinrichtung (114, 604) zum Aufnehmen von einer im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse (103) wirkenden Kraft und/oder zum Ausüben von einer im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse (103) wirkenden Kraft ausgebildet ist, um die Auflagerfläche
(109, 109a, 109b, 603) mit der Randfläche (131, 602) des Hohlleiter in Kontakt zu
halten.
- 3. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei die Schutzvorrichtung
einstückig ausgebildet ist.
- 4. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Ausführungsbeispiel 2 oder 3, wobei die Befestigungseinrichtung
(114, 604) als Schnappverschluss ausgebildet ist.
- 5. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Ausführungsbeispiel 2 oder 3, wobei die Befestigungseinrichtung
(114, 604) einen Einpressring (114) aufweist.
- 6. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Ausführungsbeispiel 5, wobei die Sperreinrichtung
(110, 110a, 110b, 609) als Folie ausgebildet ist.
- 7. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach einem der Ausfuhrungsbeispiele 1 bis 6, wobei
die Schutzvorrichtung (100, 508) aus einem Material ausgebildet ist, welches ausgewählt
ist, aus der Gruppe von Materialien bestehend aus einer dielektrischem Material, PFA,
PTFE, PEEK, PFA, FKM, FFKM und Silicon.
- 8. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach einem der Ausführungsbeispiele 5 bis 7, wobei
der Einpressring (114) ein Edelstahlring ist;
wobei die Folie (110, 110a, 110b), eine vorgebbare Dichtwirkung aufweist und für eine
elektromagnetische Welle im Wesentlichen durchlässig ist;
wobei der Edelstahlring zumindest zwei Öffnungen (200a, 200b) aufweist;
wobei die Folie (110, 110a, 110b, 609) derart auf den Edelstahlring (114) auflaminiert
ist, dass sie eine der beiden Öffnungen (200a, 200b) des Edelstahlrings abdichtet
- 9. Gehäusevorrichtimg (120, 500) nach einem der Ausführungsbeispiele 2 bis 8,
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) scheibenförmig, kegelförmig, linsenförmig
und/oder kegelförmig ausgebildet ist.
- 10. Gehäusevorrichtung (120, 502) nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 9,
wobei die Antenneneinrichtung (107, 507) zur Führung und Strahlformung der von dem
Hohlleiter empfangenen elektromagnetischen Welle ausgebildet ist;
wobei die Schutzvorrichtung (100, 508) zwischen dem Hohlleiter und der Antenneneinrichtung
(107, 507) angeordnet ist.
- 11. Gehäusevorrichtung (120, 502) nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 10, wobei
die Antenneneinrichtung (107, 507) von der Gehäusevorrichtung abtrennbar ist.
- 12. Gehäusevorrichtung (120, 502) nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 11, wobei
die Prozessabtrennung (509) und/oder die Füllung in einer Senderichtung der elektromagnetischen
Welle betrachtet hinter der Schutzvorrichtung (100, 508) angeordnet ist.
- 13. Ein Feldgerät, aufweisend:
einen Sensor;
eine Gehäusevorrichtung (120, 502) nach einem der Ansprüche 1 bis 12;
wobei der Sensor zum Erzeugen und/oder zum Empfangen einer elektromagnetischen Welle
ausgebildet ist.
- 14. Schutzvorrichtung (100, 508) für einen Hohlleiter (102, 501), der für die Führung
einer elektromagnetischen Welle mit einer vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist
und eine zu der von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle im Wesentlichen
senkrecht verlaufende Randfläche (131, 602) aufweist, aufweisend:
eine Befestigungseinrichtung (114, 604), zum Befestigen der Schutzvorrichtung (100,
508) an einem Ende des Hohlleiters (102, 501);
eine Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609);
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) eine vorgebbare Dichtwirkung aufweist;
und
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) zum im Wesentlichen ungedämpften
Durchlassen der von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle ausgebildet
ist;
wobei die Sperreinrichtung (110, 110a, 110b, 609) eine Auflagerfläche (109, 109a,
109b, 603) aufweist, die von der Befestigungseinrichtung (114, 604) mit der Randfläche
(131, 602) des Hohlleiters in im Wesentlichen direkten Kontakt gehalten wird;
wobei die Schutzvorrichtung (100, 508) eine senkrecht zur Auflagerfläche (109, 109a,
109b, 603) verlaufende Längsachse (103) aufweist;
wobei die Befestigungseinrichtung (114, 604) zum Aufnehmen von einer im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse (103) wirkenden Kraft und/oder zum Ausüben von einer im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse (103) wirkenden Kraft ausgebildet ist, um die Auflagerfläche
(109, 109a, 109b, 531) mit der Randfläche (131, 602) des Hohlleiters in Kontakt zu
hatten.
- 15. Verfahren zum Herstellen einer Schutzvorrichtung, aufweisend:
Bereitstellen eines Edelstahlrings mit einem vorgebbaren Außendurchmesser;
Bereitstellen einer Folie, welche eine vorgebbare Dichtwirkung aufweist und für eine
elektromagnetische Welle im Wesentlichen durchlässig ist;
Auflaminieren der Folie auf den Edelstahlring derart, dass zumindest eine der beiden
Öffnungen des Edelstahlrings von der Folie abgedichtet wird;
Zuschneiden der Folie derart, dass sie mit dem Außendurchmesser des Edelstahlrings
fluchtet.
1. Eine Gehäusevorrichtung (500), aufweisend:
einen Hohlleiter (501), der für die Führung einer elektromagnetischen Welle mit einer
vorgebbaren Wellenlänge ausgebildet ist und eine zu der Ausbreitungsrichtung einer
von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle im Wesentlichen senkrecht verlaufende
Randfläche (603) aufweist;
eine Wandeinrichtung (606);
eine Schutzvorrichtung (508) mit einer Auflagefläche;
wobei die Wandeinrichtung (606) eingerichtet ist, eine im Wesentlichen senkrecht zur
Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle wirkende Kraft aufzunehmen und/oder
auszuüben;
wobei die Wandeinrichtung (606) zumindest teilweise als eine Antenneneinrichtung (503,
507) ausgebildet ist, so dass der Hohlleiter in die Antenneneinrichtung übergeht,
wobei die Antenneneinrichtung duch die Schutzvorrichtung von dem Hohlleiter abgetrennt
ist;
wobei die Antenneneinrichtung an einem Ende eine Prozessabtrennung (509) und/oder
eine Füllung aufweist;
wobei die Schutzvorrichtung derart an einem Ende (501c) des Hohlleiters angeordnet
ist, dass sie eine Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der
elektromagnetischen Welle gerichtet ist, aufnimmt und/oder ausübt, so dass die Auflagernäche
(603) der Schutzvorrichtung (508) mit der Randfläche (602) des Hohlleiters Kontakt
hält;.
wobei die Schutzvorrichtung zwischen dem Hohlleiter und der Antenneneinriehtung (507)
angeordnet ist und einen Schnappverschluss (604) aufweist, zum Befestigen der Schutzvorrichtung
an dem Ende des Hohlleiters; wobei ein Wandbereich der Wandeinrichtung (606) an dem
Schnappverschluss anliegt.
2. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Anspruch 1, wobei die Schutzvorrichtung (100, 508)
weiter aufweist:
eine Sperreinrichtung (609);
wobei die Sperreinrichtung (609) eine vorgebbare Dichtwirkung aufweist; und
wobei die Sperreinrichtung (609) zum im Wesentlichen ungedämpften Durchlassen der
von dem Hohlleiter geführten elektromagnetischen Welle ausgebildet ist;
wobei die Sperreinrichtung (609) eine Auflagerfläche (603) aufweist, die von der Befestigungseinrichtung
(604) mit der Randfläche (602) des Hohlleiters in im Wesentlichen direkten Kontakt
gehalten wird;
wobei die Schutzvorrichtung (508) eine senkrecht zur Auflagerfläche (603) verlaufende
Längsachse (103) aufweist;
wobei die Befestigungseinrichtung (604) zum Aufnehmen von einer im Wesentlichen senkrecht
zur Längsachse (103) wirkenden Kraft und/oder zum Ausüben von einer im Wesentlichen
senkrecht zur Längsachse (103) wirkenden Kraft ausgebildet ist, um die Auflagerfläche
(603) mit der Randfläche (602) des Hohlleiters in Kontakt zu halten.
3. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schutzvorrichtung
einstückig ausgebildet ist.
4. Gehäusevorrichtung (120, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schutzvorrichtung
(100, 508) aus einem Material ausgebildet ist, welches ausgewählt ist, aus der Gruppe
von Materialien bestehend aus einem dielektrischem Material, PFA, PTFE, PEEK, PFA,
FKM, FFKM und Silicon.
5. Gehäusevorrichtung (500) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Sperreinrichtung
(609) scheibenförmig, kegelförmig, linsenförmig und/oder kugelförmig ausgebildet ist.
6. Gehäusevorrichtung (502) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antenneneinrichtung
(507) zur Führung und Strahlformung der von dem Hohlleiter empfangenen elektromagnetischen
Welle ausgebildet ist.
7. Gehäusevorrichtung (502) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antenneneinrichtung
(507) von der Gehäusevorrichtung abtrennbar ist.
8. Gehäusevorrichtung (502) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Prozessabtrennung
(509) und/oder die Füllung in einer Senderichtung der elektromagnetischen Welle betrachtet
hinter der Schutzvorrichtung (508) angeordnet ist.
9. Ein Feldgerät, aufweisend:
einen Sensor;
eine Gehäusevorrichtung (502) nach einem der Ansprüche 1 bis 8;
wobei der Sensor zum Erzeugen und/oder zum Empfangen einer elektromagnetischen Welle
ausgebildet ist.