DE102017129789A1 - Mounting system for a sensor element - Google Patents

Abstract

Die Erfindung umfasst ein Befestigungssystem für ein Sensorelement, umfassend:- einen im wesentlichen zylinderförmigen Einsatz (1) mit einem ersten Endbereich (110), einem zweiten Endbereich (120), an welchem das Sensorelement anbringbar ist und einem Befestigungsbereich (130);- einen Befestigungsring (2), durch welchen der zylinderförmige Einsatz (1) geführt ist; und- ein Gegenstück (3), wobei der zylinderförmige Einsatz (1) durch eine kreisförmige Öffnung (310) des Gegenstücks (3) geführt ist, wobei eine Bewegung des zylinderförmigen Einsatzes (1) in Richtung der Längsachse (140) des zylinderförmigen Einsatzes (1) durch das Gegenstück (3) im Wesentlichen verhindert ist,wobei der Befestigungsring (2) und das Gegenstück (3) zueinander korrespondierende Auflageflächen (210, 320) aufweisen, wobei mittels Drehens des Befestigungsrings (2) in einer Drehrichtungsenkrecht zur Längsachse (140) des zylinderförmigen Einsatzes (1) um einen definierten Drehwinkel (α, α < 360°) eine erste Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes (1) um seine Längsachse (140) verhindert ist, und wobei mittels Drehens des Befestigungsrings (2) entgegengesetzt zur Drehrichtungeine zweite Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes (1) um seine Längsachse (140) ermöglicht ist,sowie ein Feldgerät (FG), umfassend ein Gehäuse (GE) und das erfindungsgemäße Befestigungssystem.The invention comprises a fastening system for a sensor element, comprising: - a substantially cylindrical insert (1) having a first end portion (110), a second end portion (120) to which the sensor element is attachable and a mounting portion (130); Fixing ring (2) through which the cylindrical insert (1) is guided; and - a counterpart (3), wherein the cylindrical insert (1) through a circular opening (310) of the counterpart (3) is guided, wherein a movement of the cylindrical insert (1) in the direction of the longitudinal axis (140) of the cylindrical insert ( 1) is substantially prevented by the counterpart (3), wherein the fastening ring (2) and the counterpart (3) mutually corresponding bearing surfaces (210, 320), wherein by rotating the mounting ring (2) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (140 ) of the cylindrical insert (1) is adjustable by a defined angle of rotation (α, α <360 °) a first position in which a rotation of the cylindrical insert (1) about its longitudinal axis (140) is prevented, and wherein by means of rotating the mounting ring (2) opposite to the direction of rotation, a second position is adjustable, in which a rotation of the cylindrical insert (1) about its longitudinal axis (140) is made possible, and so on e a field device (FG) comprising a housing (GE) and the fastening system according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für ein Sensorelement an einem Feldgerät der Automatisierungstechnik.The invention relates to a fastening system for a sensor element on a field device of automation technology.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Automatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierung werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Sensorsysteme. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH-Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktorsysteme verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.Field devices are already known from the prior art, which are used in industrial plants. Field devices are often used in automation technology as well as in factory automation. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. For example, field devices are used to detect and / or influence process variables. Sensor systems are used to record process variables. These are used, for example, for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, flow measurement, pH measurement, level measurement, etc. and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow etc. Actuator systems are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the level in a container. In addition to the measuring devices and actuators mentioned above, field devices are also understood as remote I / Os, radio adapters or general devices which are arranged at the field level.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.A large number of such field devices are produced and sold by the Endress + Hauser Group.

Typischerweise weisen Feldgeräte ein aus Metall oder Kunststoff gefertigtes Gehäuse auf, in welches die Feldgeräteelektronik eingebracht ist. Weiterhin ist typischerweise eine Anzeigeeinheit auf das Feldgerätegehäuse angeschraubt. Des Weiteren weist ein Gehäuse eines Feldgerätes eine Öffnung zum Anschluss eines Sensorsystems auf, mit dessen Hilfe die Prozessgrößen erfasst werden.Typically, field devices have a housing made of metal or plastic, in which the field device electronics is introduced. Furthermore, a display unit is typically screwed onto the field device housing. Furthermore, a housing of a field device has an opening for connecting a sensor system, with the aid of which the process variables are detected.

Ein Sensorsystem ist aus Ex-Schutz-Gründen üblicherweise in einen zylinderförmigen Einsatz eingebracht, welcher in die Öffnung des Gehäuses eingebracht ist. Zur Verhinderung einer axialen Rotation des zylinderförmigen Einsatzes in dem Gehäuse des Feldgeräts, bzw. einer Rotation der des Gehäuses des Feldgeräts um die Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes, wird der zylinderförmige Einsatz mit einem Sprengring am Gehäuse fixiert. Der zylinderförmige Einsatz ist danach lediglich um seine Längsachse rotierbar, was verwendet wird, um das Sensorsystem und/oder das Gehäuse in der Messstelle auszurichten.For safety reasons, a sensor system is usually introduced into a cylindrical insert which is introduced into the opening of the housing. To prevent axial rotation of the cylindrical insert in the housing of the field device, or a rotation of the housing of the field device about the longitudinal axis of the cylindrical insert, the cylindrical insert is fixed with a snap ring on the housing. The cylindrical insert is thereafter rotatable only about its longitudinal axis, which is used to align the sensor system and / or the housing in the measuring point.

Zum Fixieren des Sensorelements gegenüber unerwünschten Verdrehungen um die Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes wird zum Beispiel ein Befestigungsmittel in Gestalt einer Schraube oder eines Keils verwendet, welches senkrecht oder parallel zur Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes durch das Gehäuse geführt wird, um eine Druckkraft auf den zylinderförmigen Einsatz auszuüben und diesen dadurch zu fixieren. Ein Lösen und erneutes Fixieren des zylinderförmigen Einsatzes, beispielsweise um die Ausrichtung des Gehäuses des Feldgerätes zu ändern, ist nur unter Einsatz eines geeigneten Werkzeuges möglich. Häufig muss hierfür auch das Gehäuse des Feldgeräts geöffnet werden. Beispielsweise ist das Sensorelement fest in einer Rohrleitung oder in einem Behälter eingebracht. Der zylinderförmige Einsatz kann dann zwar nicht rotiert werden, allerdings kann der Bedarf bestehen, das Gehäuse des Feldgeräts zu drehen, um beispielsweise eine Anzeigeeinheit des Feldgeräts auf einen Bediener auszurichten.For fixing the sensor element against undesired rotations about the longitudinal axis of the cylindrical insert, for example, a fastening means in the form of a screw or a wedge is used, which is guided perpendicular or parallel to the longitudinal axis of the cylindrical insert through the housing to exert a compressive force on the cylindrical insert and to fix it thereby. A release and re-fixing of the cylindrical insert, for example, to change the orientation of the housing of the field device, is possible only with the use of a suitable tool. Often this also the housing of the field device must be opened. For example, the sensor element is firmly inserted in a pipeline or in a container. While the cylindrical insert may not be rotated then there may be a need to rotate the housing of the field device to, for example, align a display unit of the field device with an operator.

Aus Fertigungs- und Kostengründen erweist es sich als vorteilhaft, Gehäuse von Feldgeräten aus Kunststoff zu fertigen. Da das Verwenden eines besagten Befestigungsmittels zum Verhindern von Verdrehungen des zylinderförmigen Einsatzes jedoch Spannungen auf das Gehäuse erzeugt, kann bei einem Kunststoffgehäuse Materialermüdung auftreten, was in einem Brechen oder Verformen des Kunststoffes resultiert und damit zu einer Undichtigkeit des Gehäuses führt.For manufacturing and cost reasons, it proves to be advantageous to manufacture housing of field devices made of plastic. However, since the use of said fastener to prevent twisting of the cylindrical insert creates stresses on the housing, material fatigue can occur in a plastic housing, resulting in breakage or deformation of the plastic, resulting in leaking of the housing.

Alternativ weisen sowohl die Öffnung des Gehäuses des Feldgeräts, als auch der zylinderförmige Einsatz ein Gewinde auf. Der zylinderförmige Einsatz wird derart in die Öffnung hineingedreht, bis der zylinderförmige Einsatz fest mit dem Gehäuse kontaktiert ist.Alternatively, both the opening of the housing of the field device, as well as the cylindrical insert on a thread. The cylindrical insert is screwed into the opening until the cylindrical insert is firmly contacted with the housing.

In beiden Varianten, bei dem in das Gehäuse geführten zylinderförmigen Einsatz und bei dem in das Gehäuse eingeschraubten zylinderförmigen Einsatz, sorgt eine Gummidichtung in Form eines O-Rings, welche sich zwischen den Auflageflächen des zylinderförmigen Einsatzes und des Gehäuses befindet, für die benötigte Haltekraft. Auf diese Art und Weise ist jedoch keine definierte Fixierung des zylinderförmigen Einsatzes erzielbar. Der Grad der Fixierung ist abhängig von dem Maße der hineingedrehten Gewindestrecke des zylinderförmigen Einsatzes. Das korrekte Einstellen der Fixierung erfordert eine genaue Abstimmung zwischen dem zylinderförmigen Einsatz und dem Gehäuse.In both variants, in the guided in the housing cylindrical insert and the screwed into the housing cylindrical insert, provides a rubber seal in the form of an O-ring, which is located between the bearing surfaces of the cylindrical insert and the housing, for the required holding force. In this way, however, no defined fixation of the cylindrical insert can be achieved. The degree of fixation depends on the dimensions of the screwed-in threaded section of the cylindrical insert. The correct setting of the fixation requires a precise coordination between the cylindrical insert and the housing.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Befestigungssystem vorzustellen, welches ein sicheres und einfaches Anbringen eines Sensorelements an einem Gehäuse eines Feldgeräts erlaubt.Based on this problem, the invention has for its object to provide an alternative mounting system, which allows a safe and easy attachment of a sensor element to a housing of a field device.

Die Aufgabe wird durch ein Befestigungssystem für ein Sensorelement gelöst, umfassend:

• - einen im wesentlichen zylinderförmigen Einsatz mit einem ersten Endbereich, einem zweiten Endbereich, an welchem das Sensorelement anbringbar ist und einem Befestigungsbereich;
• - einen Befestigungsring, durch welchen der zylinderförmige Einsatz geführt ist und welcher zumindest teilweise auf dem Befestigungsbereich des zylinderförmigen Einsatzes aufliegt; und
• - ein Gegenstück, wobei der zylinderförmige Einsatz durch eine kreisförmige Öffnung des Gegenstücks geführt ist und wobei der erste Endbereich des zylinderförmigen Einsatzes derart an dem Gegenstück angebracht ist, dass eine Bewegung des zylinderförmigen Einsatzes in Richtung der Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes durch das Gegenstück im Wesentlichen verhindert ist,

wobei der Befestigungsring und das Gegenstück zueinander korrespondierende Auflageflächen aufweisen, welche derart ausgestaltet sind, dass mittels Drehens des Befestigungsrings in einer Drehrichtung senkrecht zur Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes um einen definierten Drehwinkel (α, α < 360 °, α ∈ ℝ) eine erste Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes um seine Längsachse in Bezug auf das Gegenstück verhindert ist, und dass mittels Drehens des Befestigungsrings entgegengesetzt zur Drehrichtung eine zweite Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes um seine Längsachse in Bezug auf das Gegenstück ermöglicht ist. The object is achieved by a fastening system for a sensor element, comprising:

• a substantially cylindrical insert having a first end region, a second end region, to which the sensor element can be attached, and a fastening region;
• a fastening ring, through which the cylindrical insert is guided and which rests at least partially on the fastening region of the cylindrical insert; and
• - A counterpart, wherein the cylindrical insert is guided through a circular opening of the counterpart and wherein the first end portion of the cylindrical insert is mounted on the counterpart such that movement of the cylindrical insert in the direction of the longitudinal axis of the cylindrical insert by the counterpart substantially prevented is

wherein the mounting ring and the counterpart have mutually corresponding bearing surfaces, which are configured such that by turning the mounting ring in a rotational direction perpendicular to the longitudinal axis of the cylindrical insert by a defined rotation angle (α, α <360 °, α ∈ ℝ) a first position adjustable in which a rotation of the cylindrical insert about its longitudinal axis with respect to the counterpart is prevented, and in that opposite to the direction of rotation by turning the fastening ring a second position is adjustable, in which a rotation of the cylindrical insert about its longitudinal axis with respect to the counterpart is possible.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darin, dass dieses eine sichere und lösbare Fixierung des Sensorelements, welches an dem zylinderförmigen Einsatz angebracht ist, ermöglicht. Die beiden Positionen stellen definierte Zustände des Befestigungssystems dar. In der ersten Position ist ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes möglich, in der zweiten Position ist das Rotieren verhindert. Im Gegensatz zu einem Befestigungssystem, welches die Verhinderung des Rotierens mittels eines O-Rings sicherstellt, lässt sich die Fixierung der Rotation sicher einstellen, da keine Abhängigkeit von Toleranzen mehr besteht.The advantage of the fastening system according to the invention is that it allows a secure and releasable fixation of the sensor element, which is attached to the cylindrical insert. The two positions represent defined states of the fastening system. In the first position, a rotation of the cylindrical insert is possible, in the second position, the rotation is prevented. In contrast to a fastening system, which ensures the prevention of rotation by means of an O-ring, the fixation of the rotation can be adjusted safely, since there is no longer any dependence on tolerances.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Befestigungssystem ist vorgesehen, dass die dem Gegenstück zugewandte Auflagefläche des Befestigungsrings einen ersten ringförmigen Bereich umfasst, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des ringförmigen Befestigungsrings entspricht und dessen Radius kleiner als der Radius des Befestigungsrings ist, wobei der erste ringförmige Bereich in im Wesentlichen gleich große Segmente (n, n ≥ 2, n ∈ ℕ) eingeteilt ist, und wobei die Segmente jeweils als Erhöhung ausgestaltet sind. Je höher die Anzahl der Segmente ist, desto stabiler ist die Verbindung, da ein Kippen zwischen Befestigungsring und Gegenstück zunehmend verhindert ist. Mit zunehmender Anzahl an Segmenten ist außerdem der Verfahrweg zwischen der ersten und der zweiten Position zunehmend verringert.According to a preferred embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the counterpart facing support surface of the mounting ring comprises a first annular region whose center corresponds to the center of the annular mounting ring and whose radius is smaller than the radius of the mounting ring, wherein the first annular region in the Substantially equal segments (n, n ≥ 2, n ∈ ℕ) is divided, and wherein the segments are each designed as an increase. The higher the number of segments, the more stable the connection, since tilting between the mounting ring and counterpart is increasingly prevented. In addition, as the number of segments increases, the travel distance between the first and second positions is increasingly reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass jedes der Segmente jeweils an einem ersten Endbereich eine minimale Höhe aufweist, wobei jedes der Segmente jeweils an einem zweiten Endbereich eine maximale Höhe aufweist und wobei die Höhe jedes der Segmente zwischen deren ersten Endbereich und deren zweiten Endbereich kontinuierlich, insbesondere linear, ansteigt. Die Segmente sind also rampenförmig ausgestaltet. Es kann alternativ zu der Ausgestaltung der Rampe als lineare Steigung vorgesehen sein, die Rampe mit einer anderen Art der Steigung, beispielsweise basierend auf einer quadratischen Funktion, etc., auszugestalten.In an advantageous embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that each of the segments at a first end region has a minimum height, each of the segments at a second end region has a maximum height and wherein the height of each of the segments between the first end region and the second end region continuously, in particular linear increases. The segments are thus designed ramp-shaped. As an alternative to the design of the ramp, it may be provided as a linear gradient to design the ramp with a different type of pitch, for example based on a quadratic function, etc.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass die Segmente derart angeordnet sind, dass der erste Endbereich eines Segments an den zweiten Endbereich des nachfolgenden Segments angrenzt.In a preferred embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the segments are arranged such that the first end region of a segment adjacent to the second end region of the subsequent segment.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Befestigungssystem ist vorgesehen, dass die dem Befestigungsring zugewandte Auflagefläche des Gegenstücks einen zweiten ringförmigen Bereich umfasst, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt der kreisförmigen Öffnung des Gegenstücks entspricht und dessen Radius dem Radius des ersten ringförmigen Bereichs entspricht, wobei der erste ringförmige Bereich in Segmente (m, m=n, m ∈ ℕ) eingeteilt ist, welche sich entlang des Umkreises des ersten ringförmigen Bereichs erstrecken, und wobei die Segmente jeweils als Erhöhung ausgestaltet sind. Die Anzahl der Segmente des zweiten ringförmigen Bereichs entspricht dabei der Anzahl der Segmente des ersten ringförmigen Bereichs. Der zweite ringförmige Bereich stellt insbesondere ein Äquivalent des ersten ringförmigen Bereichs dar.According to a preferred embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the mounting ring facing the support surface of the counterpart comprises a second annular region whose center corresponds to the center of the circular opening of the counterpart and whose radius corresponds to the radius of the first annular region, wherein the first annular region is divided into segments (m, m = n, m ∈ ℕ) which extend along the circumference of the first annular region, and wherein the segments are each configured as an elevation. The number of segments of the second annular region corresponds to the number of segments of the first annular region. The second annular region is in particular an equivalent of the first annular region.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass jedes der Segmente jeweils an einem ersten Endbereich eine minimale Höhe aufweist, wobei jedes der Segmente jeweils an einem zweiten Endbereich eine maximale Höhe aufweist und wobei die Höhe jedes der Segmente jeweils zwischen deren ersten Endbereich und deren zweiten Endbereich kontinuierlich, insbesondere linear, ansteigt. Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Steigung der Rampe eines Segments der Steigung einer Rampe eines Segments des ersten ringförmigen Bereichs entspricht.In an advantageous embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that each of the segments at a first end region has a minimum height, each of the segments at a second end region has a maximum height and wherein the height of each of the segments between the first end region and whose second end region increases continuously, in particular linearly. It is advantageously provided that the slope of the ramp of a segment of the slope corresponds to a ramp of a segment of the first annular region.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass die Segmente derart an auf dem Umkreis des ersten ringförmigen Bereichs angeordnet sind, der erste Endbereich eines Segments an den zweiten Endbereich des nachfolgenden Segments angrenzt. In a preferred refinement of the fastening system according to the invention, it is provided that the segments are arranged on the circumference of the first annular region in such a way that the first end region of a segment adjoins the second end region of the subsequent segment.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass der Befestigungsring derart angeordnet ist, dass die korrespondierenden Auflageflächen des Befestigungsrings und des Gegenstücks zumindest teilweise in Kontakt stehen, indem jeweils ein Segment des ersten ringförmigen Bereichs auf einem Segment des zweiten ringförmigen Bereichs zumindest teilweise aufliegt.In an advantageous embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the fastening ring is arranged such that the corresponding bearing surfaces of the mounting ring and the counterpart are at least partially in contact by each a segment of the first annular region rests on a segment of the second annular region at least partially ,

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass in der zweiten Position der Befestigungsring zu dem Gegenstück derart ausgerichtet ist, dass sich jeweils der erste Endbereich eines Segments des ersten ringförmigen Bereichs auf Höhe des zweiten Endbereichs eines Segments des zweiten ringförmigen Bereichs befindet.In a preferred embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that in the second position of the fastening ring is aligned with the counterpart such that in each case the first end portion of a segment of the first annular portion is at the level of the second end portion of a segment of the second annular portion.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass in der ersten Position der zweite Endbereich eines Segments des ersten ringförmigen Bereichs in Richtung des zweiten Endbereichs eines Segments des zweiten ringförmigen Bereichs verschoben ist, wodurch eine Verkeilung zwischen dem zylinderförmigen Einsatz und dem Gegenstück erzeugt ist. Durch Drehen des Befestigungsringes hin zu der ersten Position verschieben sich die Segmente des Befestigungsringes und des Gegenstücks zueinander. Der Befestigungsring und das Gegenstück werden dadurch auseinander verschoben. Da der Befestigungsring an dem Befestigungsbereich des zylinderförmigen Einsatzes anliegt und eine axiale Bewegung des zylinderförmigen Einsatzes nicht möglich ist, wirkt mit zunehmender Verdrehung eine ansteigende Kraft in axialer Richtung zwischen Gegenstück, Befestigungsring und zylinderförmigem Einsatz. Bei Erreichen der ersten Position ist diese Kraft so stark ausgeprägt, dass die Reibung zwischen Gegenstück, Befestigungsring und zylinderförmigem Einsatz ein so hohes Maß erreicht, dass ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes um die Längsachse des zylinderförmigen Einsatzes nicht mehr möglich ist. Da die sich berührenden Teile der Auflageflächen des Befestigungsrings und des Gegenstücks genau gleich ausgestaltet sind, also parallel liegen, kann sich der Befestigungsring auch nicht durch Rütteln am Gehäuse, bzw. an dem zylinderförmigen Einsatz aus der ersten Position lösen, wie dies beispielsweise bei einem Gewinde der Fall wäre.In an advantageous embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that in the first position, the second end portion of a segment of the first annular portion is displaced in the direction of the second end portion of a segment of the second annular portion, whereby a wedging between the cylindrical insert and the counterpart is generated , By rotating the mounting ring toward the first position, the segments of the mounting ring and the counterpart move relative to each other. The mounting ring and the counterpart are thereby moved apart. Since the fastening ring rests against the fastening region of the cylindrical insert and an axial movement of the cylindrical insert is not possible, an increasing force in the axial direction between the counterpart, the fastening ring and the cylindrical insert acts with increasing torsion. Upon reaching the first position, this force is so pronounced that the friction between counterpart, mounting ring and cylindrical insert reaches such a high level that rotation of the cylindrical insert about the longitudinal axis of the cylindrical insert is no longer possible. Since the contacting parts of the bearing surfaces of the mounting ring and the counterpart are designed exactly the same, so are parallel, the mounting ring can not solve by shaking the housing, or on the cylindrical insert from the first position, as for example in a thread the case would be.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Befestigungssystem ist vorgesehen, dass der Befestigungsring auf der dem Gegenstück zuwandten Stirnfläche einen dritten ringförmigen Bereich aufweist, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des ersten ringförmigen Bereichs entspricht und dessen Radius größer ist als der Radius des ersten ringförmigen Bereichs und kleiner ist als der Radius des Befestigungsrings, wobei der dritte ringförmige Bereich Erhöhungen (I, I = n, I ∈ ℕ) aufweist, welche äquidistant auf dem Umkreis des dritten ringförmigen Bereichs angeordnet sind. Es ist hierbei vorgesehen, dass die Anzahl der Erhöhungen der Anzahl der Segmente auf dem ersten ringförmigen Bereich entspricht. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Erhöhungen auf denjenigen Positionen auf dem dritten ringförmigen Bereich angeordnet sind, welche den jeweiligen Positionen der Endbereiche der Segmente auf dem ersten ringförmigen Bereich entsprechen.According to a preferred development of the fastening system according to the invention, provision is made for the fastening ring to have a third annular area on the end face facing the counterpart, whose center corresponds to the center of the first annular area and whose radius is greater than the radius of the first annular area and smaller the radius of the mounting ring, wherein the third annular region has elevations (I, I = n, I ∈ ℕ) which are arranged equidistantly on the circumference of the third annular region. It is hereby provided that the number of increases corresponds to the number of segments on the first annular region. In particular, it is provided that the elevations are arranged on those positions on the third annular region which correspond to the respective positions of the end regions of the segments on the first annular region.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Befestigungssystem ist vorgesehen, dass das Gegenstück auf der dem Befestigungsring zuwandten Stirnfläche einen vierten ringförmigen Bereich aufweist, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des zweiten ringförmigen Bereich entspricht und dessen Radius dem Radius des dritten ringförmigen Bereichs entspricht, wobei der dritte ringförmige Bereich Erhöhungen aufweist (k, k = I, k ∈ ℕ), welche derart äquidistant auf dem Umkreis des vierten ringförmigen Bereichs angeordnet sind, dass diese bei Drehen des Befestigungsringes in Drehrichtung über die erste Position hinaus die Erhöhungen des dritten ringförmigen Bereichs kontaktieren, wodurch ein weitergehendes Drehen des Befestigungsrings in Drehrichtung über die erste Position hinaus blockiert ist. Eine Beschädigung des ringförmigen Elements, bzw. des zylinderförmigen Einsatzes und/oder dem Gegenstück durch eine zu hohe anliegende Kraft in axialer Richtung wird hierdurch verhindert. Auch wird verhindert, dass ein Überspringen über die Rampen auftritt, wodurch sich der Befestigungsring wieder in der zweiten Position befinden würde und die Blockierung wieder gelöst wäre. Es ist hierbei vorgesehen, dass die Anzahl der Erhöhungen der Anzahl der Segmente auf dem zweiten ringförmigen Bereich, also der Anzahl der Segmente auf dem ersten ringförmigen Bereich, bzw. der Anzahl der Erhöhungen auf dem dritten ringförmigen Bereich entspricht. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Erhöhungen auf denjenigen Positionen auf dem vierten ringförmigen Bereich angeordnet sind, welche den jeweiligen Positionen der Endbereiche der Segmente auf dem zweiten ringförmigen Bereich entsprechen.According to a preferred embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the counterpart on the end face facing the fastening ring has a fourth annular region whose center corresponds to the center of the second annular region and whose radius corresponds to the radius of the third annular region, wherein the third annular region Has elevations (k, k = I, k ∈ ℕ), which are arranged equidistantly on the circumference of the fourth annular area that they contact the elevations of the third annular area upon rotation of the mounting ring in the direction of rotation beyond the first position, whereby a further rotation of the mounting ring is blocked in the direction of rotation beyond the first position addition. Damage to the annular element, or the cylindrical insert and / or the counterpart by an excessive force applied in the axial direction is thereby prevented. It is also prevented that skipping over the ramps occurs, whereby the mounting ring would be in the second position again and the blocking would be released again. It is hereby provided that the number of increases corresponds to the number of segments on the second annular region, ie the number of segments on the first annular region, or the number of elevations on the third annular region. In particular, it is provided that the elevations are arranged on those positions on the fourth annular region which correspond to the respective positions of the end regions of the segments on the second annular region.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist vorgesehen, dass der Befestigungsring aus Kunststoff, insbesondere faserverstärkten Kunststoff, besteht. Ein solches Material weist eine hohe Festigkeit auf und erfährt durch die einwirkende Kraft in axialer Richtung in der ersten Position lediglich eine elastische Dehnung. Alternativ kann der Befestigungsring auch aus einem metallischen Material gefertigt sein.In an advantageous embodiment of the fastening system according to the invention it is provided that the fastening ring made of plastic, in particular fiber-reinforced plastic. On Such material has a high strength and experiences by the applied force in the axial direction in the first position, only an elastic strain. Alternatively, the fastening ring can also be made of a metallic material.

Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Feldgerät der Automatisierungstechnik gelöst, umfassend ein Gehäuse und das erfindungsgemäße Befestigungssystem, wobei das Gegenstück des Befestigungssystems als Teil des Gehäuses des Feldgeräts ausgestaltet ist. Der Befestigungsring ist von außen erreichbar, so dass das Gehäuse des Feldgeräts nicht geöffnet werden muss.Furthermore, the object is achieved by a field device of automation technology, comprising a housing and the fastening system according to the invention, wherein the counterpart of the fastening system is designed as part of the housing of the field device. The mounting ring is accessible from the outside, so that the housing of the field device does not have to be opened.

Beispiele für solche Feldgeräte, welche im Zusammenhang mit der Erfindung beschrieben werden, sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung beispielhaft genannt worden.Examples of such field devices which are described in connection with the invention have already been mentioned by way of example in the introductory part of the description.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass das Gehäuse aus Kunststoff besteht. Da die Kräfte, welche auf das Gehäuse einwirken, im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Lösungen auf größere Flächen verteilt sind, wirken weniger Spannungen auf das Gehäuse. Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Befestigungssystem, bei welchem ein Befestigungsmittel durch das Gehäuse geführt ist, kann das Gehäuse des Feldgeräts unter Verwendung erfindungsgemäßen Befestigungssystem daher auch aus Kunststoff bestehen.In a preferred embodiment of the field device according to the invention it is provided that the housing consists of plastic. Since the forces acting on the housing, in contrast to the solutions known in the prior art are distributed over larger areas, less stresses act on the housing. In contrast to the fastening system known from the prior art, in which a fastening means is guided through the housing, the housing of the field device can therefore also be made of plastic using a fastening system according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen

• 1: ein Ausführungsbeispiel eines Befestigungsrings;
• 2: ein Ausführungsbeispiel eines zu dem Befestigungsring korrespondierenden Gegenstücks; und
• 3 ein Ausführungsbeispiel des montierten erfindungsgemäßen Befestigungssystems an einem Feldgerätegehäuse.

The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. Show it

• 1 an embodiment of a fastening ring;
• 2 an embodiment of a corresponding to the mounting ring counterpart; and
• 3 an embodiment of the mounted fastening system according to the invention on a field device housing.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Befestigungsrings 2 abgebildet, welcher in dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem eingesetzt wird. Der Befestigungsring 2 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, und besteht aus drei Hauptkomponenten:In 1 is an embodiment of a mounting ring 2 shown, which is used in the fastening system according to the invention. The fastening ring 2 is made of a plastic material, in particular of a fiber-reinforced plastic, and consists of three main components:

Die erste Komponente, welcher der Hauptfunktion des Befestigungsrings 2 dient, ist ein erster ringförmiger Bereich 220. Dieser ist derart ausgestaltet, dass der Radius des ringförmigen Bereichs 220 gleich oder größer als der Durchmesser eines zylinderförmigen Einsatzes 1 ist, welcher in 3 näher dargestellt wird. Der erste ringförmige Bereich ist in vier gleich lange Segmente n eingeteilt. Jedes der Segmente n weist einen ersten Endbereich 221 und einen zweiten Endbereich 222 auf, wobei jeweils ein erster Endbereich 221 eines Segments n an den zweiten Endbereich 222 des vorherigen Segments n anschließt. Die Segmente n sind jeweils rampenförmig ausgestaltet, dergestalt dass zwischen dem jeweils ersten Endbereich 221 und dem zweiten Endbereich 222 ein linearer, kontinuierlicher Anstieg erfolgt. Zwischen einem zweiten Endbereich 222 eines Segments n und dem ersten Endbereich 221 eines folgenden Segments n befindet sich eine stufenförmige Verringerung der Höhe des ersten ringförmigen Bereichs 220.The first component, which is the main function of the mounting ring 2 is a first annular area 220 , This is designed such that the radius of the annular region 220 equal to or greater than the diameter of a cylindrical insert 1 which is in 3 is shown in more detail. The first annular region is in four segments of equal length n divided. Each of the segments n has a first end area 221 and a second end region 222 on, each with a first end 221 a segment n to the second end area 222 of the previous segment n followed. The segments n are each configured ramp-shaped, such that between the respective first end region 221 and the second end region 222 a linear, continuous increase takes place. Between a second end area 222 a segment n and the first end area 221 of a following segment n There is a step-like reduction in the height of the first annular region 220 ,

Die zweite Komponente ist ein dritter ringförmiger Bereich 230. Dieser umgibt den ersten ringförmigen Bereich 220 in dem Fall, dass der Radius des ersten ringförmigen Bereichs 220 gleich groß oder nur geringfügig größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1 ist. Der Radius des dritten ringförmigen Bereichs 230 ist in diesem Fall größer als der Radius des ersten ringförmigen Bereichs 220. Im anderen Fall, dass der Radius des ersten ringförmigen Bereichs 220 größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1 ist, kann der dritte ringförmige Bereich 230 auch innerhalb des ersten ringförmigen Bereichs 220 liegen. Der Radius des dritten ringförmigen Bereichs 230 ist in diesem Fall kleiner als der Radius des ersten ringförmigen Bereichs 220, aber größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1.The second component is a third annular region 230 , This surrounds the first annular area 220 in the case that the radius of the first annular region 220 the same size or only slightly larger than the diameter of the cylindrical insert 1 is. The radius of the third annular region 230 in this case is greater than the radius of the first annular region 220 , In the other case that the radius of the first annular area 220 larger than the diameter of the cylindrical insert 1 is the third annular area 230 also within the first annular region 220 lie. The radius of the third annular region 230 in this case is smaller than the radius of the first annular region 220 but larger than the diameter of the cylindrical insert 1 ,

Auf dem dritten ringförmigen Bereich 220 sind Erhöhungen L aufgebracht. Die Anzahl der Erhöhungen L entspricht dabei der Anzahl der Segmente n auf dem ersten ringförmigen Bereich 210. Die Erhöhungen L sind auf denjenigen Positionen auf dem dritten ringförmigen Bereich 230 angeordnet, welche den jeweiligen Positionen der Endbereiche 222 der Segmente n auf dem ersten ringförmigen Bereich 220 entsprechen.On the third annular area 220 are raises L applied. The number of increases L corresponds to the number of segments n on the first annular area 210 , The raises L are on those positions on the third annular area 230 arranged, which the respective positions of the end portions 222 the segments n on the first annular area 220 correspond.

Rund um den äußeren Radius des Befestigungsrings 2 sind Halteelemente 240 angebracht, welche die dritte Komponente des Befestigungsrings 2 bilden. Diese können, wie im vorliegenden Beispiel gezeigt, flügelförmig ausgestaltet sein, oder auch rippenförmig an der äußeren Struktur des Befestigungsrings 2 angebracht sein. Die Haltelemente 240 dienen dem vereinfachten Aufbringen einer Kraft auf den Befestigungsring 2, um diesen um die Längsachse 140 des zylinderförmigen Einsatzes 1 zu drehen, wie in 3 näher erläutert wird.Around the outer radius of the mounting ring 2 are holding elements 240 attached, which is the third component of the mounting ring 2 form. These can, as shown in the present example, be designed wing-shaped, or rib-shaped on the outer structure of the mounting ring 2 to be appropriate. The holding elements 240 serve the simplified application of a force on the mounting ring 2 to this around the longitudinal axis 140 of the cylindrical insert 1 to turn, as in 3 is explained in more detail.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Gegenstücks 3 abgebildet, welcher in dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem eingesetzt wird. Das Gegenstück ist Teil eines Gehäuses eines Feldgeräts FG und befindet sich insbesondere am Boden des Gehäuses.In 2 is an embodiment of a counterpart 3 shown, which is used in the fastening system according to the invention. The counterpart is part of a case of a field device FG and is located in particular at the bottom of the housing.

Das Gegenstück 3 ist analog zu dem Befestigungsring 2 ausgestaltet. So weist das Gegenstück analog zu dem ersten ringförmigen Bereich 220 des Befestigungsrings 2 einen zweiten ringförmigen Bereich 330 auf. Dieser ist derart ausgestaltet, dass der Radius des zweiten ringförmigen Bereichs 330 gleich oder größer als der Durchmesser eines zylinderförmigen Einsatzes 1 ist, welcher in 3 näher dargestellt wird und insbesondere dem Radius des ersten ringförmigen Elements 220 des Befestigungsrings 2 entspricht. Der dritte ringförmige Bereich ist um eine Öffnung des Gegenstücks 310 angeordnet, in welche der zylinderförmige Einsatz 1 einsetzbar ist. Der dritte ringförmige Bereich ist in vier gleich lange Segmente m eingeteilt. Jedes der Segmente m weist einen ersten Endbereich 331 und einen zweiten Endbereich 332 auf, wobei jeweils ein erster Endbereich 331 eines Segments m an den zweiten Endbereich 332 des vorherigen Segments m anschließt. Die Segmente m sind jeweils rampenförmig ausgestaltet, dergestalt, dass zwischen dem jeweils ersten Endbereich 331 und dem zweiten Endbereich 332 ein linearer, kontinuierlicher Anstieg erfolgt. Zwischen einem zweiten Endbereich 332 eines Segments m und dem ersten Endbereich 331 eines folgenden Segments m befindet sich eine stufenförmige Verringerung der Höhe des ersten ringförmigen Bereichs 330.The counterpart 3 is analogous to the mounting ring 2 designed. Thus, the counterpart analogous to the first annular region 220 of the fastening ring 2 a second annular area 330 on. This is designed such that the radius of the second annular region 330 equal to or greater than the diameter of a cylindrical insert 1 which is in 3 is shown in more detail and in particular the radius of the first annular element 220 of the fastening ring 2 equivalent. The third annular region is around an opening of the counterpart 310 arranged in which the cylindrical insert 1 can be used. The third annular region is in four segments of equal length m divided. Each of the segments m has a first end area 331 and a second end region 332 on, each with a first end 331 a segment m to the second end area 332 of the previous segment m followed. The segments m are each configured ramp-shaped, such that between the respective first end region 331 and the second end region 332 a linear, continuous increase takes place. Between a second end area 332 a segment m and the first end area 331 of a following segment m There is a step-like reduction in the height of the first annular region 330 ,

Weiter umgibt ein vierter ringförmiger Bereich 340 den zweiten ringförmigen Bereich 330 in dem Fall, dass der Radius des zweiten ringförmigen Bereichs 220 gleich groß oder nur geringfügig größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1 ist. Der Radius des vierten ringförmigen Bereichs 340 ist in diesem Fall größer als der Radius des zweiten ringförmigen Bereichs 330. Im anderen Fall, dass der Radius des ersten zweiten Bereichs 330 größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1 ist, kann der vierte ringförmige Bereich 340 auch innerhalb des zweiten ringförmigen Bereichs 330 liegen. Der Radius des vierten ringförmigen Bereichs 340 ist in diesem Fall kleiner als der Radius des zweiten ringförmigen Bereichs 330, aber größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Einsatzes 1. In jedem Fall entspricht der Radius des vierten ringförmigen Bereichs 340 aber dem Radius des dritten ringförmigen Bereichs 230.Next surrounds a fourth annular area 340 the second annular region 330 in the case that the radius of the second annular region 220 the same size or only slightly larger than the diameter of the cylindrical insert 1 is. The radius of the fourth annular region 340 in this case is greater than the radius of the second annular region 330 , In the other case that the radius of the first second area 330 larger than the diameter of the cylindrical insert 1 is the fourth annular area 340 also within the second annular region 330 lie. The radius of the fourth annular region 340 in this case is smaller than the radius of the second annular region 330 but larger than the diameter of the cylindrical insert 1 , In any case, the radius of the fourth annular region corresponds 340 but the radius of the third annular region 230 ,

Auf dem vierten ringförmigen Bereich 340 sind Erhöhungen k aufgebracht. Die Anzahl der Erhöhungen k entspricht dabei der Anzahl der Segmente m auf dem zweiten ringförmigen Bereich 320, bzw. der Anzahl der Erhöhungen L auf dem dritten ringförmigen Bereich 230. Die Erhöhungen k sind auf denjenigen Positionen auf dem vierten ringförmigen Bereich 340 angeordnet, welche den jeweiligen Positionen der Endbereiche 332 der Segmente m auf dem zweiten ringförmigen Bereich 330 entsprechen.On the fourth annular area 340 are raises k applied. The number of increases k corresponds to the number of segments m on the second annular area 320 , or the number of increases L on the third annular area 230 , The raises k are on those positions on the fourth annular area 340 arranged, which the respective positions of the end portions 332 the segments m on the second annular area 330 correspond.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des montierten erfindungsgemäßen Befestigungssystems an einem Gehäuse eines Feldgeräts FG. 3a stellt dabei die Draufsicht auf das Gehäuse des Feldgeräts FG dar. 3b stellt einen Schnitt orthogonal zur Längsachse des Gehäuses des Feldgeräts FG dar. 3 shows an embodiment of the mounted fastening system according to the invention on a housing of a field device FG , 3a represents the top view of the housing of the field device FG represents. 3b represents a section orthogonal to the longitudinal axis of the housing of the field device FG represents.

Das Gegenstück 3 befindet sich hierbei am Bodenbereich des Gehäuses des Feldgeräts FG. In die kreisförmige Öffnung des 310 des Gegenstücks 3 ist ein zylinderförmiger Einsatz 1 eingeführt. Dieser zylinderförmige Einsatz 1 weist einen ersten 110 und einen zweiten Endbereich 120 auf. Der zweite Endbereich 120 umfasst ein Gewinde, welches als Prozessanschluss dient und mittels welchem der zylinderförmige Einsatz 1 an einer Öffnung einer Rohrleitung oder eines Behälters anbringbar ist. An den zweiten Endbereich 120 wird ein Sensorelement angebracht, beispielsweise mittels Schweißen. Des Weiteren weist der zylinderförmige Einsatz einen Befestigungsbereich 130, welcher einen größeren Durchmesser als der erste Endbereich 110 aufweist, welcher in die kreisförmige Öffnung des Gegenstücks 3 einführbar ist. Der Befestigungsring 2 wird derart auf den zylinderförmigen Einsatz 1 aufgesteckt, dass der Befestigungsring 2 auf dem Befestigungsbereich 130 aufliegt, wobei diejenige Seite des Befestigungsrings 2, auf welcher sich die Segmente n befinden, in Richtung des ersten Endbereichs 110 positioniert ist.The counterpart 3 is located at the bottom of the housing of the field device FG , In the circular opening of the 310 the counterpart 3 is a cylindrical insert 1 introduced. This cylindrical insert 1 has a first 110 and a second end region 120 on. The second end area 120 includes a thread which serves as a process connection and by means of which the cylindrical insert 1 is attachable to an opening of a pipe or a container. To the second end area 120 a sensor element is attached, for example by welding. Furthermore, the cylindrical insert has a fastening region 130 which is larger in diameter than the first end portion 110 which is in the circular opening of the counterpart 3 is insertable. The fastening ring 2 is so on the cylindrical insert 1 put on the fixing ring 2 on the attachment area 130 rests, with that side of the mounting ring 2 on which the segments n located in the direction of the first end region 110 is positioned.

Nachdem der zylinderförmige Einsatz 1 mit dem Befestigungsring 2 in die kreisförmige Öffnung 310 des Gegenstücks 3 eingebracht ist, wird der erste Endbereich 110 mittels einer Klemme 150 an dem Gegenstück 3 befestigt. Der zylindrische Einsatz 1 ist dadurch in axialer Richtung fixiert und in axialer Richtung nicht mehr durch die kreisförmige Öffnung 310 bewegbar. Allerdings ist der zylinderförmige Einsatz 1 noch in der kreisförmigen Öffnung 310 um die eigene Längsachse 140 rotierbar. Der Befestigungsring 2 und der kreisförmige Aufsatz berühren sich mittels Auflageflächen 210, 320. Bei den Auflageflächen handelt es sich um die Segmente n, m des ersten ringförmigen Bereichs 220 und des zweiten ringförmigen Bereichs 330. Die korrespondierenden Auflageflächen 210, 320 des Befestigungsrings 2 und des Gegenstücks 3 stehen derart miteinander in Kontakt, dass jeweils ein Segment n des ersten ringförmigen Bereichs 320 auf einem Segment m des zweiten ringförmigen Bereichs 330 zumindest teilweise aufliegt. In einer zweiten Position des Befestigungsrings 2, in welche eine Rotation des zylinderförmigen Einsatzes 1 möglich ist, ist der Befestigungsring 2 derart zum dem Gegenstück 3 ausgerichtet, dass sich jeweils der erste Endbereich 221 eines Segments n des ersten ringförmigen Bereichs 220 auf Höhe des zweiten Endbereichs 332 eines Segments m des zweiten ringförmigen Bereichs 330 befindet.After the cylindrical insert 1 with the fastening ring 2 in the circular opening 310 the counterpart 3 is introduced, the first end portion 110 by means of a clamp 150 on the counterpart 3 attached. The cylindrical insert 1 is thereby fixed in the axial direction and no longer in the axial direction through the circular opening 310 movable. However, the cylindrical insert 1 still in the circular opening 310 around its own longitudinal axis 140 rotatable. The fastening ring 2 and the circular attachment touching each other by means of bearing surfaces 210 . 320 , The contact surfaces are the segments n . m of the first annular region 220 and the second annular region 330 , The corresponding bearing surfaces 210 . 320 of the fastening ring 2 and the counterpart 3 are in contact with each other in such a way that each one segment n of the first annular region 320 on a segment m of the second annular region 330 at least partially. In a second position of the mounting ring 2 , in which a rotation of the cylindrical insert 1 is possible, is the mounting ring 2 so to the counterpart 3 aligned, that in each case the first end area 221 a segment n of the first annular region 220 at the level of the second end region 332 a segment m of the second annular region 330 located.

Zum Blockieren der Rotation wird der Befestigungsring 2 in einer Drehrichtung $\overrightarrow{w}$

in eine erste Position gedreht. In der ersten Position ist der zweite Endbereich 222 eines Segments n des ersten ringförmigen Bereichs 220 in Richtung des zweiten Endbereichs 332 eines Segments m des zweiten ringförmigen Bereichs 330 verschoben. Durch Drehen des Befestigungsringes 2 hin zu der ersten Position verschieben sich die Segmente n, m des Befestigungsringes 2 und des Gegenstücks 3 über die jeweiligen Rampen zueinander. Der Befestigungsring 2 und das Gegenstück 3 werden dadurch auseinander verschoben. Da der Befestigungsring 2 an dem Befestigungsbereich 110 des zylinderförmigen Einsatzes 1 anliegt und eine axiale Bewegung des zylinderförmigen Einsatzes 1 nicht möglich ist, wirkt mit zunehmender Verdrehung in Drehrichtung $\overrightarrow{w}$

eine ansteigende Kraft in axialer Richtung zwischen Gegenstück 3, Befestigungsring 2 und zylinderförmigem Einsatz 1. Bei Erreichen der ersten Position ist diese Kraft derart ausgeprägt, dass die Reibung zwischen Gegenstück 3, Befestigungsring 2 und zylinderförmigem Einsatz 1 ein so hohes Maß erreicht, dass ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes 1 um die Längsachse 140 des zylinderförmigen Einsatzes nicht mehr möglich ist.To block the rotation of the mounting ring 2 in one direction of rotation $\overrightarrow{w}$

turned into a first position. In the first position is the second end region 222 a segment n of the first annular region 220 in the direction of the second end region 332 a segment m of the second annular region 330 postponed. By turning the fastening ring 2 towards the first position, the segments move n . m of the fastening ring 2 and the counterpart 3 over the respective ramps to each other. The fastening ring 2 and the counterpart 3 will be moved apart. Because the mounting ring 2 at the attachment area 110 of the cylindrical insert 1 abuts and an axial movement of the cylindrical insert 1 is not possible, acts with increasing rotation in the direction of rotation $\overrightarrow{w}$

an increasing force in the axial direction between the counterpart 3 , Fixing ring 2 and cylindrical insert 1 , When reaching the first position, this force is pronounced such that the friction between the counterpart 3 , Fixing ring 2 and cylindrical insert 1 reached such a high level that a rotation of the cylindrical insert 1 around the longitudinal axis 140 the cylindrical insert is no longer possible.

Bei weitergehendem Drehen des Befestigungsringes 2 in Drehrichtung $\overrightarrow{w}$

über die erste Position hinaus berühren sich die Erhöhungen k, L des dritten ringförmigen Bereichs 230 und des vierten ringförmigen Bereichs 340, wodurch ein weitergehendes Drehen des Befestigungsrings 2 in Drehrichtung $\overrightarrow{w}$

über die erste Position hinaus blockiert ist. Eine Beschädigung des ringförmigen Elements 2, bzw. des zylinderförmigen Einsatzes 1 und/oder dem Gegenstück 3 durch eine zu hohe anliegende Kraft in axialer Richtung wird hierdurch verhindert.With further turning of the fastening ring 2 in the direction of rotation $\overrightarrow{w}$

beyond the first position, the elevations touch each other k . L of the third annular area 230 and the fourth annular region 340 , whereby a further turning of the fastening ring 2 in the direction of rotation $\overrightarrow{w}$

is blocked beyond the first position. Damage to the annular element 2 , or the cylindrical insert 1 and / or the counterpart 3 by an excessive applied force in the axial direction is thereby prevented.

Im Falle dass der zylinderförmige Einsatz 1, bzw. das Gehäuse des Feldgeräts FG um den zylinderförmigen Einsatz, rotiert werden muss, beispielsweise um eine Anzeigeeinheit des Feldgeräts FG durch Drehen des Gehäuses auf einen Bediener auszurichten, wird der Befestigungsring 2 entgegen der Drehrichtung in die erste Position gedreht. Es liegt nun keine axiale Kraft mehr zwischen Gegenstück 3, Befestigungsring 2 und zylinderförmigem Einsatz 1 und somit auch keine Reibung zwischen Gegenstück 3 und zylinderförmigem Einsatz 1 mehr an, so dass der zylinderförmige Einsatz 1 rotiert werden kann.In case of the cylindrical insert 1 , or the housing of the field device FG around the cylindrical insert, must be rotated, for example, to a display unit of the field device FG Turning the housing towards an operator aligns the mounting ring 2 rotated in the first position against the direction of rotation. There is now no axial force between the counterpart 3 , Fixing ring 2 and cylindrical insert 1 and thus no friction between counterpart 3 and cylindrical insert 1 more, so the cylindrical insert 1 can be rotated.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Befestigungssystem ist eine sichere und lösbare Fixierung des Sensorelements, welches an dem zylinderförmigen Einsatz 1 angebracht ist, an dem Gehäuse des Feldgeräts FG ermöglicht.By means of the fastening system according to the invention is a secure and releasable fixation of the sensor element, which on the cylindrical insert 1 is attached to the housing of the field device FG allows.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

zylinderförmiger Einsatzcylindrical insert

110110

erster Endbereich des zylinderförmigen Ei nsatzesfirst end portion of the cylindrical egg sentence

120120

zweiter Endbereich des zylinderförmigen Ei nsatzessecond end of the cylindrical egg sentence

130130

Befestigungsbereichfastening area

140140

Längsachse des zylinderförmigen EinsatzesLongitudinal axis of the cylindrical insert

150150

Klemmeclamp

22

Befestigungsringfixing ring

210210

Auflagefläche des BefestigungsringsBearing surface of the fastening ring

220220

erster ringförmiger Bereichfirst annular area

221221

erster Endbereich eines Segmentsfirst end of a segment

222222

zweiter Endbereich eines Segmentssecond end of a segment

230230

dritter ringförmiger Bereichthird annular area

240240

Halteelementeretaining elements

33

Gegenstückcounterpart

310310

kreisförmige Öffnung des Gegenstückscircular opening of the counterpart

320320

Auflagefläche des GegenstücksBearing surface of the counterpart

330330

zweiter ringförmiger Bereichsecond annular region

331331

erster Endbereich eines Segmentsfirst end of a segment

332332

zweiter Endbereich eines Segmentssecond end of a segment

340340

vierter ringförmiger Bereichfourth annular area

FGFG

Feldgerätfield device

GEGE

Gehäusecasing

nn

Segmente des ersten ringförmigen BereichsSegments of the first annular region

mm

Segmente des zweiten ringförmigen BereichsSegments of the second annular region

LL

Erhöhungen des ersten ringförmigen BereichsElevations of the first annular area

Drehrichtungdirection of rotation

Claims (15)

Befestigungssystem für ein Sensorelement, umfassend: - einen im wesentlichen zylinderförmigen Einsatz (1) mit einem ersten Endbereich (110), einem zweiten Endbereich (120), an welchem das Sensorelement anbringbar ist und einem Befestigungsbereich (130); - einen Befestigungsring (2), durch welchen der zylinderförmige Einsatz (1) geführt ist und welcher zumindest teilweise auf dem Befestigungsbereich (130) des zylinderförmigen Einsatzes (1) aufliegt; und - ein Gegenstück (3), wobei der zylinderförmige Einsatz (1) durch eine kreisförmige Öffnung (310) des Gegenstücks (3) geführt ist und wobei der erste Endbereich (110) des zylinderförmigen Einsatzes (1) derart an dem Gegenstück (3) angebracht ist, dass eine Bewegung des zylinderförmigen Einsatzes (1) in Richtung der Längsachse (140) des zylinderförmigen Einsatzes (1) durch das Gegenstück (3) im Wesentlichen verhindert ist, wobei der Befestigungsring (2) und das Gegenstück (3) zueinander korrespondierende Auflageflächen (210, 320) aufweisen, welche derart ausgestaltet sind, dass mittels Drehens des Befestigungsrings (2) in einer Drehrichtung $\left(\overrightarrow{w}\right)$

senkrecht zur Längsachse (140) des zylinderförmigen Einsatzes (1) um einen definierten Drehwinkel (α, α < 360°, α ∈ ℝ) eine erste Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes (1) um seine Längsachse (140) in Bezug auf das Gegenstück (3) verhindert ist, und dass mittels Drehens des Befestigungsrings (2) entgegengesetzt zur Drehrichtung $\left(\overrightarrow{w}\right)$

eine zweite Position einstellbar ist, in welcher ein Rotieren des zylinderförmigen Einsatzes (1) um seine Längsachse (140) in Bezug auf das Gegenstück (3) ermöglicht ist.An attachment system for a sensor element, comprising: - a substantially cylindrical insert (1) having a first end portion (110), a second end portion (120) to which the sensor element is attachable, and a mounting portion (130); - A fastening ring (2) through which the cylindrical insert (1) is guided and which at least partially rests on the mounting portion (130) of the cylindrical insert (1); and - a counterpart (3), wherein the cylindrical insert (1) is guided through a circular opening (310) of the counterpart (3) and wherein the first end region (110) of the cylindrical insert (1) is fixed to the counterpart (3). is attached, that a movement of the cylindrical insert (1) in the direction of the longitudinal axis (140) of the cylindrical insert (1) by the counterpart (3) is substantially prevented, wherein the mounting ring (2) and the counterpart (3) corresponding to each other Support surfaces (210, 320) which are configured such that by rotating the mounting ring (2) in a rotational direction $\left(\overrightarrow{w}\right)$

perpendicular to the longitudinal axis (140) of the cylindrical insert (1) about a defined rotation angle (α, α <360 °, α ∈ ℝ) a first position is adjustable, in which a rotation of the cylindrical insert (1) about its longitudinal axis (140) with respect to the counterpart (3) is prevented, and that by means of rotating the fastening ring (2) opposite to the direction of rotation $\left(\overrightarrow{w}\right)$

a second position is adjustable, in which a rotation of the cylindrical insert (1) about its longitudinal axis (140) with respect to the counterpart (3) is made possible. Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei die dem Gegenstück (3) zugewandte Auflagefläche (210) des Befestigungsrings (2) einen ersten ringförmigen Bereich (220) umfasst, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des ringförmigen Befestigungsrings (2) entspricht und dessen Radius kleiner als der Radius des Befestigungsrings (2) ist, wobei der erste ringförmige Bereich (220) in im Wesentlichen gleich große Segmente (n, n ≥ 2, n ∈ ℕ) eingeteilt ist, und wobei die Segmente (n) jeweils als Erhöhung ausgestaltet sind.Fixing system after Claim 1 wherein the counterpart (3) facing support surface (210) of the mounting ring (2) comprises a first annular portion (220) whose center corresponds to the center of the annular mounting ring (2) and whose radius is smaller than the radius of the mounting ring (2) is, wherein the first annular region (220) is divided into substantially equal-sized segments (n, n ≥ 2, n ∈ ℕ), and wherein the segments (n) are each designed as an increase. Befestigungssystem nach Anspruch 2, wobei jedes der Segmente (n) jeweils an einem ersten Endbereich (221) eine minimale Höhe aufweist, wobei jedes der Segmente (n) jeweils an einem zweiten Endbereich (222) eine maximale Höhe aufweist und wobei die Höhe jedes der Segmente (n) zwischen deren ersten Endbereich (221) und deren zweiten Endbereich (222) kontinuierlich, insbesondere linear, ansteigt.Fixing system after Claim 2 wherein each of the segments (n) has a minimum height at each of a first end portion (221), each of the segments (n) having a maximum height at a second end portion (222), respectively, and the height of each of the segments (n). between the first end portion (221) and the second end portion (222) increases continuously, in particular linearly. Befestigungssystem nach Anspruch 3, wobei die Segmente (n) derart angeordnet sind, dass der erste Endbereich (221) eines Segments (n) an den zweiten Endbereich (221) des nachfolgenden Segments (n) angrenzt.Fixing system after Claim 3 wherein the segments (n) are arranged such that the first end region (221) of a segment (s) adjoins the second end region (221) of the subsequent segment (s). Befestigungssystem nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die dem Befestigungsring (2) zugewandte Auflagefläche (320) des Gegenstücks (3) einen zweiten ringförmigen Bereich (330) umfasst, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt der kreisförmigen Öffnung (310) des Gegenstücks (3) entspricht und dessen Radius dem Radius des ersten ringförmigen Bereichs (220) entspricht, wobei der erste ringförmige Bereich (330) in Segmente (m, m=n, m ∈ N) eingeteilt ist, welche sich entlang des Umkreises des ersten ringförmigen Bereichs (330) erstrecken, und wobei die Segmente (m) jeweils als Erhöhung ausgestaltet sind.Fixing system according to at least one of Claims 2 to 4 wherein the support surface (320) of the counterpart (3) facing the attachment ring (2) comprises a second annular region (330) whose center corresponds to the center of the circular aperture (310) of the counterpart (3) and whose radius is equal to the radius of the first annular region (220), wherein the first annular region (330) is divided into segments (m, m = n, m ∈ N) which extend along the circumference of the first annular region (330), and wherein the segments (330) m) are each designed as an increase. Befestigungssystem nach Anspruch 5, wobei jedes der Segmente (m) jeweils an einem ersten Endbereich (331) eine minimale Höhe aufweist, wobei jedes der Segmente (m) jeweils an einem zweiten Endbereich (332) eine maximale Höhe aufweist und wobei die Höhe jedes der Segmente (m) jeweils zwischen deren ersten Endbereich (331) und deren zweiten Endbereich (332) kontinuierlich, insbesondere linear, ansteigt.Fixing system after Claim 5 wherein each of said segments (m) has a minimum height at each of a first end portion (331), each of said segments (m) having a maximum height respectively at a second end portion (332), and wherein the height of each of said segments (m) in each case between the first end region (331) and the second end region (332) increases continuously, in particular linearly. Befestigungssystem nach Anspruch 6, wobei die Segmente (m) derart an auf dem Umkreis des zweiten ringförmigen (330) Bereichs angeordnet sind, dass der erste Endbereich (331) eines Segments (m) an den zweiten Endbereich (332) des nachfolgenden Segments (m) angrenzt.Fixing system after Claim 6 wherein the segments (m) are disposed on the circumference of the second annular (330) region such that the first end region (331) of one segment (m) abuts the second end region (332) of the subsequent segment (m). Befestigungssystem nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Befestigungsring (2) derart angeordnet ist, dass die korrespondierenden Auflageflächen (210, 320) des Befestigungsrings (2) und des Gegenstücks (3) zumindest teilweise in Kontakt stehen, indem jeweils ein Segment (n) des ersten ringförmigen Bereichs (220) auf einem Segment (m) des zweiten ringförmigen Bereichs (330) zumindest teilweise aufliegt.Fixing system according to at least one of Claims 5 to 7 wherein the mounting ring (2) is arranged such that the corresponding bearing surfaces (210, 320) of the mounting ring (2) and the counterpart (3) are at least partially in contact by a respective segment (s) of the first annular portion (220 ) rests at least partially on a segment (m) of the second annular region (330). Befestigungssystem nach Anspruch 8, wobei in der zweiten Position der Befestigungsring (2) zu dem Gegenstück (3) derart ausgerichtet ist, dass sich jeweils der erste Endbereich (221) eines Segments (n) des ersten ringförmigen Bereichs (220) auf Höhe des zweiten Endbereichs (332) eines Segments (m) des zweiten ringförmigen Bereichs (330) befindet.Fixing system after Claim 8 in which, in the second position, the fastening ring (2) is aligned with the counterpart (3) such that in each case the first end region (221) of a segment (n) of the first annular region (220) is level with the second end region (332). a segment (m) of the second annular region (330) is located. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei in der ersten Position der zweite Endbereich (222) eines Segments (n) des ersten ringförmigen Bereichs (220) in Richtung des zweiten Endbereichs (332) eines Segments (m) des zweiten ringförmigen Bereichs (330) verschoben ist, wodurch eine Verkeilung zwischen dem zylinderförmigen Einsatz (1) und dem Gegenstück (3) erzeugt ist.Mounting system according to one of Claims 8 or 9 wherein, in the first position, the second end region (222) of a segment (s) of the first annular region (220) is displaced toward the second end region (332) of a segment (m) of the second annular region (330), thereby causing wedging between the cylindrical insert (1) and the counterpart (3) is generated. Befestigungssystem nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Befestigungsring (2) auf der dem Gegenstück (3) zugewandten Stirnfläche einen dritten ringförmigen (230) Bereich aufweist, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des ersten ringförmigen Bereichs (220) entspricht und dessen Radius größer ist als der Radius des ersten ringförmigen Bereichs (220) und kleiner ist als der Radius des Befestigungsrings (2), wobei der dritte ringförmige (230) Bereich Erhöhungen (I, I = n, I ∈ ℕ) aufweist, welche äquidistant auf dem Umkreis des dritten ringförmigen Bereichs (230) angeordnet sind.Fixing system according to at least one of Claims 5 to 10 in that the fastening ring (2) has, on the end face facing the counterpart (3), a third annular (230) region whose center corresponds to the center of the first annular region (220) and whose Radius is greater than the radius of the first annular portion (220) and smaller than the radius of the mounting ring (2), wherein the third annular (230) region has elevations (I, I = n, I ∈ ℕ), which equidistant on the periphery of the third annular portion (230) are arranged. Befestigungssystem nach Anspruch 11, wobei das Gegenstück (3) auf der dem Befestigungsring (2) zugewandten Stirnfläche einen vierten ringförmigen Bereich (340) aufweist, dessen Mittelpunkt dem Mittelpunkt des zweiten ringförmigen Bereich (330) entspricht und dessen Radius dem Radius des dritten ringförmigen Bereichs (330) entspricht, wobei der vierte ringförmige Bereich (340) Erhöhungen aufweist (k, k = I, k ∈ ℕ), welche derart äquidistant auf dem Umkreis des vierten ringförmigen Bereichs (340) angeordnet sind, dass diese bei Drehen des Befestigungsringes (2) in Drehrichtung $\left(\overrightarrow{w}\right)$

über die erste Position hinaus die Erhöhungen (I) des dritten ringförmigen Bereichs (230) kontaktieren, wodurch ein weitergehendes Drehen des Befestigungsrings (2) in Drehrichtung $\left(\overrightarrow{w}\right)$

über die erste Position hinaus blockiert ist.Fixing system after Claim 11 wherein the counterpart (3) on the end face facing the mounting ring (2) has a fourth annular portion (340) whose center corresponds to the center of the second annular portion (330) and whose radius corresponds to the radius of the third annular portion (330) wherein the fourth annular region (340) has elevations (k, k = I, k ∈ ℕ) which are arranged equidistantly on the circumference of the fourth annular region (340) in the direction of rotation when the fastening ring (2) rotates $\left(\overrightarrow{w}\right)$

beyond the first position contact the elevations (I) of the third annular portion (230), whereby a further rotation of the mounting ring (2) in the direction of rotation $\left(\overrightarrow{w}\right)$

is blocked beyond the first position. Befestigungssystem nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Befestigungsring (2) aus Kunststoff, insbesondere faserverstärkten Kunststoff, besteht.Fastening system according to at least one of the preceding claims, wherein the fastening ring (2) consists of plastic, in particular fiber-reinforced plastic. Feldgerät (FG) der Automatisierungstechnik, umfassend ein Gehäuse (GE) und ein Befestigungssystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Gegenstück (3) des Befestigungssystems als Teil des Gehäuses des Feldgeräts ausgestaltet ist.Field device (FG) of automation technology, comprising a housing (GE) and a fastening system according to at least one of Claims 1 to 13 , wherein the counterpart (3) of the fastening system is designed as part of the housing of the field device. Feldgerät nach Anspruch 14, wobei das Gehäuse aus Kunststoff besteht.Field device after Claim 14 , wherein the housing is made of plastic.

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