DE102017123559A1

DE102017123559A1 - Vorrichtung zur Befestigung eines Zylindersensors an einem Hygienezylinder

Info

Publication number: DE102017123559A1
Application number: DE102017123559.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Selinger
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: DE102017123559B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Zylindersensors an einem Hygienezylinder, bei welchem der Sensor (14) in einem hygienetauglichen Gehäuse (9) angeordnet ist. Bei einer Vorrichtung, welche eine hygienetaugliche Montage eines Sensors an einem Hygienezylinder ermöglicht, ist das den Sensor (14) enthaltende hygienetaugliche Gehäuse (9) als separates Bauteil sich neben dem Hygienezylinder (1) erstreckend an diesem befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Zylindersensors an einem Hygienezylinder, bei welchem der Sensor in einem hygienetauglichen Gehäuse des Zylindersensors angeordnet ist sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zylindersensors.
Im Hygienebereich werden heute Rundzylinder verwendet, um den gesetzlich erforderlichen Hygienedesign-Richtlinien zu entsprechen. Sobald aber ein Sensor an dem Rundzylinder befestigt werden soll, besteht das Problem, dass keine den Hygienedesign-Richtlinien entsprechende saubere Lösung vorhanden ist, da Befestigungselemente benötigt werden und auch die Sensoren selbst nicht den Hygienedesign-Richtlinien entsprechen.
Aus der EP 1 255 046 B1 ist ein Druckmittelzylinder, insbesondere zum Einsatz in der Lebensmittelindustrie bekannt, welcher im Wesentlichen aus einem Zylinderrohr aus Aluminium besteht, das von einem aus transparentem Kunststoff bestehenden Außenrohr umgeben ist. In dem über das Zylinderrohr geschobene transparente Außenrohr ist in einem geschlossen verlaufenden Kanal der Sensor angeordnet. Eine solche Ausgestaltung ist montagetechnisch sehr aufwändig und erhöht die Herstellungskosten der Vorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Befestigung eines Zylindersensors an einem Hygienezylinder anzugeben, welcher trotz einer Montage des Sensors die gültigen Hygienedesign-Richtlinien erfüllt.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das den Sensor enthaltende hygienetaugliche Gehäuse als separates Bauteil sich neben dem Hygienezylinder erstreckend an diesem befestigt ist. Durch diese Ausgestaltung lassen sich die den Hygienedesign-Richtlinien unterliegenden Anlagen bzw. Maschinen schneller und einfacher reinigen und die Gefahr einer Kontamination von Lebensmitteln wird minimiert. Gleichzeitig stellt dies eine robuste Lösung dar, da der Sensor ausreichend vor der Umgebung geschützt ist.
Vorteilhafterweise erstreckt sich das hygienetaugliche Gehäuse parallel zum Hygienezylinder, wobei das hygienetaugliche Gehäuse und der Hygienezylinder annähernd eine gleiche Länge aufweisen. Dadurch ergibt sich eine brückenähnliche Anordnung des hygienetauglichen Gehäuses zum Hygienezylinder, die nach außen hin komplett den Hygieneanforderungen entspricht.
In einer Ausgestaltung weist das hygienetaugliche Gehäuse mindestens eine Zylinderbefestigungseinheit auf, mittels welcher das hygienetaugliche Gehäuse kraftschlüssig außen an dem Hygienezylinder befestigbar ist. Somit lässt sich der vorher vollständig fertiggestellte und den Anforderungen der Hygienedesign-Richtlinien entsprechende Zylindersensor einfach außen an dem Hygienezylinder befestigen, was die Montageaufwendungen reduziert.
In einer Variante erstreckt sich innerhalb des hygienetauglichen Gehäuses eine Klemmschiene, wobei der mindestens eine Sensor zwischen hygienetauglichem Gehäuse und Klemmschiene eingeklemmt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Sensor während der Benutzung des Hygienezylinders immer an der vorgegebenen Position verharrt.
In einer Ausführung ist ein Druckelement von außen durch das hygienetaugliche Gehäuse geführt und gegen die Klemmschiene vorgespannt. Durch dieses Druckelement wird die Klemmwirkung der Klemmschiene in gewünschten Bereichen des hygienetauglichen Gehäuses eingestellt, um die Verschiebung des Sensors zu vermeiden.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung wirkt das Druckelement in einem Bereich auf die Klemmschiene, in welchem der Sensor unterhalb der Klemmschiene angeordnet ist. Damit wird gewährleistet, dass die Klemmschiene von dem Druckelement genau über den Sensor gegen diesen gedrückt wird und somit der Sensor als solcher exakt fixiert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Druckelement als Schraubelement ausgebildet, welches außerhalb des hygienetauglichen Gehäuses betätigbar ist. Mittels eines solchen Schraubelementes kann die Klemmwirkung auf das Sensorelement je nach bestehenden Anforderungen differenziert eingestellt werden.
Vorteilhafterweise ist zwischen dem Druckelement und dem hygienetauglichen Gehäuse eine elastische Dichtung angeordnet. Die als Zwischenscheibe ausgebildete elastische Dichtung gewährleistet, dass kein Spalt zwischen dem Druckelement und dem hygienetauglichen Gehäuse entsteht, so dass das Druckelement immer abgedichtet wird und kein Medium von außerhalb in das Rohr eindringen kann.
In einer weiteren Variante ist das zylinderförmige als Edelstahlrohr ausgebildete hygienetaugliche Gehäuse beidseitig mit je einer Zylinderbefestigungseinheit verschlossen, wobei in eine Zylinderbefestigungseinheit eine Kabelverschraubung zur Anbindung einer elektrischen Leitung an den Sensor eingefügt ist und die andere Zylinderbefestigungseinheit mit einem zweiten Dichtelement verschlossen ist. Dadurch entsteht eine besonders kompakte Vorrichtung des Zylindersensors, der an dem Hygienezylinder befestigt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zylindersensors. Bei einem Verfahren, bei welchem ein Zylindersensor hergestellt wird, welcher alle Hygienedesign-Richtlinien erfüllt und trotzdem eine zuverlässige Montage des Zylindersensors ermöglicht, wird in das als Rohr ausgebildete hygienetaugliche Gehäuse mindestens ein Sensor eingeführt, wobei der mindestens eine Sensor zwischen das Rohr und einer sich innerhalb des Rohres längserstreckenden Klemmschiene geschoben wird und durch eine Bewegung einer anschließend in das Rohr eingebrachten elektrischen Leitung der Sensor in einer vorgegebenen Position platziert wird. Durch Ziehen und Drücken der Leitung kann der Sensor innerhalb des Rohres hin- und her bewegt werden, bis die gewünschte Position erreicht ist. Dadurch kann auf zusätzliche Werkzeuge verzichtet werden.
Vorteilhafterweise wird vor der endgültigen Positionierung des Sensors in dem Rohr die elektrische Leitung durch eine an einer Zylinderbefestigungseinheit befestigten Kabelverschraubung eingeführt und anschließend die Zylinderbefestigungseinheit auf das Rohr aufgesteckt und an diesem befestigt. Somit wird erst das schon abgeschlossene hygienetaugliche Gehäuse fertiggestellt, bevor der Sensor an die gewünschte Position gebracht wird.
In einer Ausgestaltung wird nach der endgültigen Positionierung des mindestens einen Sensors dieser mittels eines auf die Klemmschiene einwirkenden Druckelements von außen fixiert. Dieses Druckelement trägt dazu bei, dass das Sensorelement im weiteren Betrieb seine Position beibehält.
In einer Ausführungsform werden das hygienetaugliche Gehäuse und/oder die Klemmschiene aus einem Endlosband mit einer an das Zylindergehäuse angepassten Länge zugeschnitten. Somit können das Rohr und die Klemmschiene als Meterware realisiert werden, so dass der Hersteller des Hygienezylinders die Möglichkeit hat, die Vorrichtung immer mit der notwendigen Länge bereitzustellen. Aufgrund dieses Aufbaus lässt sich auch bei beliebigen Hygienezylindern eine hygienische Sensorbefestigung realisieren.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Zylindersensors gemäß der Vorrichtung gemäß 1,
3 ein Querschnitt durch den Zylindersensor gemäß 1.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei welchem auf einem den Hygienedesign-Richtlinien entsprechenden Hygienezylinder 1 ein separater Zylindersensor 2 zugeordnet ist. Der Zylindersensor 2 weist an seinen Enden zwei Zylinderbefestigungseinheiten 3, 4 auf, die jeweils eine Befestigungsschraube 5 bzw. 6 zum kraftschlüssigen Verbinden des Zylindersensors 2 mit dem Hygienezylinder 1 aufweisen. Ein hygienetaugliches Gehäuse des Zylindersensors 2, welches sich zwischen den beiden Zylinderbefestigungseinheiten 3, 4 erstreckt, ist als Edelstahlrohr 9 ausgebildet und beidseitig mit den beiden Zylinderbefestigungseinheiten 3, 4 verschlossen. Die erste Zylinderbefestigungseinheit 3 ist mit einer Kabelverschraubung 7 und die zweite Zylinderbefestigungseinheit 4 mit einem Dichtstopfen 8 abgeschlossen. Entlang des Rohres 9 sind in vorgegebenen Abständen Druckelemente 10, 11, 12 von außen in das Rohr 9 eingeführt.
In 2 ist ein Längsschnitt des Zylindersensors 2 gemäß 1 dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass sich innerhalb des Edelstahlrohres 9 in dessen Längsrichtung eine Klemmschiene 13 erstreckt. Zwischen dem Rohr 9 und der Klemmschiene 13 ist ein Sensor 14 angeordnet. Mittels einem von außen zugänglichen Druckelement 10, 11, 12, welches kraftschlüssig auf die Klemmschiene 13 einwirkt, wird der Sensor 14 durch die Klemmschiene 13 fixiert und gegen die gegenüberliegende Rohrseite gedrückt. Somit wird eine zuverlässige Fixierung des Sensors 14 erreicht. Durch die Kabelverschraubung 7 ist eine Leitung 15 zum Sensor 14 geführt, die den Sensor 14 mit elektrischer Energie versorgt.
Eine Herstellung des Zylindersensors 2 soll anhand eines Querschnittes mit Hilfe von 3 näher erläutert werden. Dabei werden zunächst das Rohr 9 und die Klemmschiene 13 aus einer Meterware zugeschnitten und die Klemmschiene 13 in das Rohr 9 eingeführt. Aufgrund der Verwendung der Meterware ist eine Anpassung des Zylindersensors 2 an die Länge des Hygienezylinders 1 einfach möglich, welcher mit dem Zylindersensor 2 aufgerüstet werden soll. Je nachdem, wie viele Sensoren 14 benötigt werden, werden diese zwischen die Klemmschiene 13 und das Rohr 9 geschoben. Anschließend wird die Leitung 15 durch die Kabelverschraubung 7 in das Rohr 9 eingeschoben und die Zylinderbefestigungseinheit 3 auf dem Rohr 9 positioniert. Anschließend erfolgt eine Befestigung des so vormontierten Zylindersensors 2 auf dem Hygienezylinder 1, indem die Befestigungsschrauben 5 und 6 der Zylinderbefestigungseinheiten 3, 4 angezogen werden. Nach dieser Positionierung wird durch Ziehen und Drücken der Leitung 15 der mindestens eine Sensor 14 innerhalb des Rohres 9 hin- und her bewegt, bis dieser eine gewünschte Position erreicht hat. Damit der Sensor 14 nicht verrutscht, wird das Druckelement 10 angezogen. Das als Schraube ausgebildete Druckelement 10 drückt dabei gegen die Klemmschiene 13, welche gegen den Sensor 14 drückt. Damit wird der Sensor 14 in seiner Position fixiert.
Zwischen dem Druckmittel 10 und dem Rohr 9 wird eine elastische Unterlegscheibe 16 eingelegt, um zu verhindern, dass zwischen dem Druckmittel 10 und dem Rohr 9 ein Spalt entsteht. Dadurch wird das Druckmittel 10 immer abgedichtet, weshalb kein Medium in das Rohr 9 gelangen kann. Durch diesen Aufbau lässt sich bei beliebigen Hygienezylindern eine hygienische Sensorbefestigung realisieren. Die Position des Sensors 14 kann beliebig festgelegt werden. Der Sensor 14 ist immer vor der Umgebung geschützt, was eine robuste Lösung darstellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1255046 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Befestigung eines Zylindersensors an einem Hygienezylinder, bei welchem der Sensor (14) in einem hygienetauglichen Gehäuse (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das den Sensor (14) enthaltende hygienetaugliche Gehäuse (9) als separates Bauteil sich neben dem Hygienezylinder (1) erstreckend an diesem befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hygienetaugliche Gehäuse (9) sich parallel zum Hygienezylinder (1) erstreckt, wobei das hygienetaugliche Gehäuse (9) und der Hygienezylinder (1) annähernd eine gleiche Länge aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hygienetaugliche Gehäuse (9) mindestens eine Zylinderbefestigungseinheit (3, 4) aufweist, mittels welcher das hygienetaugliche Gehäuse (9) kraftschlüssig außen an dem Hygienezylinder (1) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des hygienetauglichen Gehäuses (9) eine Klemmschiene (13) erstreckt, wobei der mindestens eine Sensor (14) zwischen hygienetauglichem Gehäuse (9) und Klemmschiene (13) eingeklemmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckelement (10, 11, 12) von außen durch das hygienetaugliche Gehäuse (9) geführt und gegen die Klemmschiene (13) vorgespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (10,11,12) in einem Bereich auf die Klemmschiene (13) einwirkt, in welchem der Sensor (14) unterhalb der Klemmschiene (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement als Schraubelement (10, 11, 12) ausgebildet ist, welches außerhalb des hygienetauglichen Gehäuses (9) betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckelement (10, 11, 12) und dem hygienetauglichen Gehäuse (9) eine elastische Dichtung (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zylinderförmige als Edelstahlrohr (9) ausgebildete hygienetaugliche Gehäuse beidseitig mit je einer Zylinderbefestigungseinheit (3, 4) verschlossen ist, wobei in eine Zylinderbefestigungseinheit (3) eine Kabelverschraubung (7) zur Anbindung einer elektrischen Leitung (15) an den Sensor (14) eingefügt ist und die andere Zylinderbefestigungseinheit (4) mit einem zweiten Dichtelement (8) verschlossen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Zylindersensors, dadurch gekennzeichnet, dass in das Rohr (9) mindestens ein Sensor (14) eingeführt wird, wobei der mindestens eine Sensor (14) zwischen das Rohr (9) und einer sich innerhalb des Rohres (9) längserstreckenden Klemmschiene (13) geschoben wird und der Sensor (14) durch eine Bewegung einer anschließend in das Rohr (9) eingebrachten elektrischen Leitung (15) in einer vorgegebenen Position platziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der endgültigen Positionierung des Sensors (14) in dem Rohr (9) die elektrische Leitung (15) durch eine an einer Zylinderbefestigungseinheit (3) befestigten Kabelverschraubung (7) eingeführt wird und anschließend die Zylinderbefestigungseinheit (3) auf das Rohr (9) aufgesteckt und an diesem befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der endgültigen Positionierung des mindestens einen Sensors (14) dieser mittels eines auf die Klemmschiene (13) einwirkenden Druckelements (10, 11, 12) von außen fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (9) und/oder die Klemmschiene (13) aus einem Endlosband mit einer an den Hygienezylinder (1) angepassten Länge zugeschnitten werden.