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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektronischen Geräts, bevorzugt zur Verwendung im Hygiene-Bereich, und ein eine solche Vorrichtung aufweisendes Elektrogerät.
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Stand der Technik
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Vorrichtungen zum Kontaktieren eines elektronischen Geräts sind im Stand der Technik wohlbekannt. Hierbei finden insbesondere im Hygiene-Bereich direkte Kabelverschraubungen wie die „HSK-INOX-HD“ der Firma Hummel Einsatz, bei welchen aus einem Gehäuse des elektronischen Geräts austretende Kabelausgänge mittels der Kabelverschraubung gegen die Umgebung abgedichtet werden. Moderne elektronische Geräte, insbesondere elektronische Messgeräte, erfordern jedoch eine Vielzahl an Kabelabgängen, beispielsweise um die Sensoren mit nachfolgenden Geräten, beispielsweise zur Steuerung oder Regelung der Sensoren und Aktoren, oder zur Datenweiterleitung, bevorzugt mittels Feldbus-Datenleitungen, oder zur Datenverarbeitung, zu verbinden und eigene Steckverbinder für die Versorgung und für Trigger-Leitungen oder Synchronisationsaufgaben zur Verfügung zu stellen. Dabei sind die Abmessungen der elektronischen Geräte gleichzeitig möglichst klein zu halten, so dass beim Zusammenbau des elektronischen Geräts diese Vielzahl an Kabelabgängen nicht mehr über direkte Lötverbindungen als Kabelausgänge an dem Gehäuse des elektronischen Geräts realisiert werden können, da die zulässigen Biegeradien der Kabel aufgrund der engen Bauraumforderungen unterschritten werden würden.
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Weiterhin ist bekannt, bei elektronischen Messgeräten, welche im Hygiene-Bereich eingesetzt werden, an dem Gehäuse des elektronischen Messgeräts ein mit dem Gehäuse fest verbundenes Befestigungsrohr vorzusehen, wie bei dem Industriesensor „W4S-3 INOX Hygiene“ der Firma Sick. Durch dieses Befestigungsrohr wird das elektronische Messgerät mit einer Komponente einer das elektronische Messgerät aufweisenden Anlage verbunden, das Befestigungsrohr übernimmt somit die Halte- und Positionierfunktion. Im Inneren des Befestigungsrohrs ist eine Steckverbindung integriert, um das elektronische Messgerät zu kontaktieren. Diese Lösung erfordert jedoch durch das Befestigungsrohr zur eigenen Montage eine nahegelegene Wanne als Grenzbereich/Übergang vom Kontaktbereich nach außen. Damit ist lediglich eine eingeschränkte Positionierung sowie aufwendigere Repositionierung im Hygiene-Kontaktbereich möglich.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektronischen Geräts bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektronischen Geräts mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektronischen Geräts mit einem Gehäuse, bevorzugt zur Verwendung im Hygiene-Bereich, vorgeschlagen, umfassend eine Steckverbindung mit einem Steckerelement und einem Buchsenelement, eine mit einem Gehäuse verbundene, konzentrisch zu dem Buchsenelement angeordnete Anschlussmuffe zur Aufnahme des Buchsenelements und eine Abdeckglocke zum abdichtenden Durchführen eines Anschlusskabels, wobei zur Fixierung des Steckerelements in dem Buchsenelement eine Schraubhülse des Steckerelements mit der Anschlussmuffe verschraubt ist. Erfindungsgemäß ist zwischen der Abdeckglocke und der Anschlussmuffe eine Abstandshülse zur Aufnahme zumindest eines Teils des Steckerelements bereitgestellt.
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Dadurch, dass eine Abstandshülse zur Aufnahme zumindest eines Teils des Steckerelements bereitgestellt ist, kann eine handelsübliche Steckverbindung verwendet werden und dabei gleichzeitig eine sichere Abdichtung der Steckverbindung gegen die Umgebung bereitgestellt werden. Ferner können hierdurch die Abmessungen der Abstandhülse, insbesondere in radialer Richtung einer Längsachse der Steckverbindung beziehungsweise des Anschlusskabels im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Kabelverschraubungen gering gehalten werden. Somit kann eine Mehrzahl an Vorrichtungen an einem elektronischen Gerät angeordnet werden, ohne die Abmessungen des elektronischen Geräts zu verändern, insbesondere, ohne einen vergrößerten Anbindungsbereich zur Kontaktierung der Kabelabgänge des elektronischen Geräts bereitstellen zu müssen. Gleichzeitig können die Kosten für die Vorrichtung gering gehalten werden, da großteils handelsübliche Standardteile mit kleinen Abmessungen verwendet werden können. Weiterhin kann hierdurch insbesondere im Hygiene-Bereich ein Einsatz der Vorrichtung im direkten Kontakt mit der Umgebung bereitgestellt werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Ansteckmuffe mit der Abstandshülse verschraubt und die Abdeckglocke mit der Abstandshülse verschraubt.
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Hierdurch kann eine sichere und einfache Verbindung der Abstandshülse mit der Ansteckmuffe und somit mit dem Gehäuse sowie mit der Abdeckglocke bereitgestellt werden. Ferner ist eine einfache Montage und Demontage gewährleistet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anschlussmuffe an dem Gehäuse fest angeordnet, bevorzugt verschraubt.
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Dadurch, dass die Anschlussmuffe an dem Gehäuse fest angeordnet ist, kann eine sichere Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Gehäuse bereitgestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist zwischen der Abstandshülse und dem Gehäuse und/oder zwischen der Abstandshülse und der Abdeckglocke eine Dichtung, bevorzugt eine USIT-Dichtung, angeordnet.
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Dadurch, dass zwischen der Abstandshülse und dem Gehäuse und/oder zwischen der Abstandshülse und der Abdeckglocke eine Dichtung, bevorzugt eine USIT-Dichtung, angeordnet sind, kann eine dichte und hygienisch reinigungsfähige Verbindung zwischen diesen Bereichen bereitgestellt werden. Durch die Verwendung von USIT-Dichtungen ist ferner eine einfache und schnelle Montage und Demontage bei gleichzeitiger Verliersicherung und weiterhin eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Abstandshülse und Gehäuse und/oder Abstandshülse und Abdeckglocke bereitgestellt.
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In einer bevorzugten alternativen Ausführung weist ein Kabelauslass der Abdeckglocke eine Dichtung, bevorzugt eine Membrandichtung oder einen Dichtbalg, auf.
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Dadurch, dass der Kabelauslass der Abdeckglocke eine Dichtung aufweist, kann das Anschlusskabel des Steckerelements dichtend durch den Kabelauslass hindurch geführt werden. Durch das Ausbilden der Dichtung als Membrandichtung oder als Dichtbalg kann ferner eine sichere Dichtwirkung bei gleichzeitiger Beweglichkeit des Anschlusskabels im Bereich des Kabelauslasses bereitgestellt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Abstandshülse einen Kunststoff, bevorzugt einen antibakteriellen Kunststoff und/oder ein Metall beziehungsweise eine Metalllegierung, bevorzugt Edelstahl, auf.
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Dadurch, dass die Abstandshülse einen Kunststoff, bevorzugt einen antibakteriellen Kunststoff und/oder ein Metall beziehungsweise eine Metalllegierung, bevorzugt Edelstahl, aufweist, kann eine steife, widerstandsfähige und hygienetaugliche Abstandshülse kostengünstig hergestellt werden.
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Bevorzugt ist die Abstandhülse dabei zumindest teilweise antibakteriell beziehungsweise antimikrobiell ausgebildet, bevorzugt durch die Bereitstellung antibakterieller und/oder antimikrobieller Additive, besonders bevorzugt durch die Bereitstellung von Silberionen oder Nanopartikeln aus Silber.
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Hierdurch kann erreicht werden, dass sich weniger Keime und/oder Bakterien an der Außenoberfläche der Abstandhülse ansetzen beziehungsweise vermehren. Somit kann zur Reinigung der Vorrichtung ein weniger aggressives Reinigungsmittel verwendet werden beziehungsweise die Reinigungsintervalle zur Reinigung der Vorrichtung in größeren Abständen erfolgen. Alternativ können den Materialien der Abstandhülse auch andere Additive, wie Silbersalze, Kupfersalze, Kupferionen oder anderen Kupferverbindungen, Zinkoxid oder Zinkionen beigemengt sein. Weiterhin kann die Außenoberfläche der Abstandhülse auch beschichtet, bevorzugt fluoriert sein, um eine stark antibakterielle Oberfläche zu erzeugen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist mittels der Steckverbindung die Kontaktierung einer Mehrzahl an Kabelabgängen bereitgestellt.
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Dadurch, dass mittels der Steckverbindung die Kontaktierung einer Mehrzahl an Kabelabgängen bereitgestellt ist, können die Abmaßen der Vorrichtung und des die Vorrichtung aufweisenden elektronischen Geräts gering gehalten werden, und somit kann ein kompaktes elektronisches Gerät bereitgestellt werden.
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Die zu lösende Aufgabe wird auch mit einem Elektrogerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Entsprechend wird ein Elektrogerät zum elektrooptischen Vermessen, bevorzugt ein Lichtgitter, bevorzugt zum Einsatz im Hygiene-Bereich, vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Vorrichtung gemäß einer der oben aufgeführten Ausführungsformen an einem Gehäuse des Elektrogeräts angeordnet.
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Dadurch, dass mindestens eine Vorrichtung gemäß einer der oben aufgeführten Ausführungsformen an einem Gehäuse des Messgeräts angeordnet ist, kann das Elektrogerät in einfacher Weise kontaktiert werden und gleichzeitig können die Abmessungen des Elektrogeräts gering gehalten werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Elektrogerät eine Vielzahl an Sensoren, bevorzugt optoelektronische Sensoren, besonders bevorzugt optoelektronische Sensoren zur Ausbildung eines Lichtgitters, auf, wobei mindestens eine Vorrichtung zur Kontaktierung der Sensoren bereitgestellt ist.
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Zum einen kann das Elektrogerät hierdurch kompakt bereitgestellt werden, und zum anderen kann die Vielzahl an Sensoren in einfacher Weise durch die mindestens eine Vorrichtung kontaktiert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist eine Mehrzahl an Vorrichtungen gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen an dem Elektrogerät bereitgestellt.
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Durch das Vorsehen einer Mehrzahl an Einzel-Vorrichtungen an dem Elektrogerät kann die Konnektivität für eine Vielzahl unterschiedlicher Signale unterstützt werden, welche beispielsweise in Fällen isolierter Schaltungsteile oder zur Trennung von Netzwerken häufig auch normativ gefordert sind. Es ist damit auch das Auftrennen von vielen Signalen auf mehrere Kabel möglich, wodurch auf einen Einsatz eines Einzelkabels mit vielen Signalleitungen verzichtet werden kann. Die Verwendung eines Einzelkabels ist unüblich und nicht vorteilhaft, da kein standardisierter Gewindeanschluss, bevorzugt der Größe M12, mehr möglich wäre. Ein Einzelkabel wäre zudem unter anderem aufgrund des stark begrenzen Biegeradius schlecht handhabbar und würde daher einen dramatisch erhöhten Platzbedarf für einen einzelnen Kabelabgang aufweisen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Schnittansicht von Teilen eines Elektrogeräts zum optoelektronischen Vermessen mit einer Vorrichtung zum Kontaktieren des Elektrogeräts; und
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2 schematisch eine perspektivische Darstellung des Elektrogeräts aus 1 mit einer Mehrzahl an Vorrichtungen.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche und gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf die wiederholte Beschreibung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet.
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1 zeigt schematisch eine Schnittansicht von Teilen eines Elektrogeräts 10 zum optoelektronischen Vermessen mit einer Vorrichtung 1 zum Kontaktieren des Elektrogeräts 10, welches für den Einsatz im Hygiene-Bereich geeignet ist. Das Elektrogerät weist eine Vielzahl von optoelektronischen Sensoren auf, deren Kabelabgänge über eine in Inneren eines Gehäuses 6 des Elektrogeräts angeordneten Platine 62 mit einem Buchsenelement 4 verbunden sind. Das Buchsenelement 4 ist Teil einer Steckverbindung 2. Zur Kontaktierung des Buchsenelements 4 ist ein Steckerelement 3 in das Buchsenelement 4 gesteckt. Hierbei ist die Steckverbindung 2 als handelsüblicher Industrie-Steckverbinder bereitgestellt, so dass sowohl das Buchsenelement 4, als auch das Steckerelement 3 als Standardteile ausgeführt sind. An dem Steckerelement 3 ist ein Anschlusskabel 34 angeordnet, welches durch einen Kabelabgang 32 des Steckerelements 3 stabilisiert ist. Um das Buchsenelement 4 ist eine Anschlussmuffe 5 angeordnet, welche über einen ersten Gewindebereich 51 mit einer im Inneren des Gehäuses 6 angeordneten Befestigungsplatte 60 verschraubt ist und somit mit dem Gehäuse 6 fest verbunden ist. Das mit der Platine 62 verbundene Buchenelement 4 ragt hierbei durch ein Durchgangsloch 50 der Anschlussmuffe 5, so dass das Steckerelement 3 von außerhalb des Gehäuses 6 in das Buchsenelement 4 gesteckt werden kann.
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Zur Fixierung des Steckerelements 3 an dem Buchsenelement 4 ist eine Schraubhülse 36 des Steckerelements 3 mit einem zweiten Gewindebereich 52 der Anschlussmuffe 5 verschraubt. Zum Aufbringen des für die feste Verschraubung erforderlichen Drehmoments weist die Schraubhülse 36 eine Rändelung 360, sowie bzw. oder für den Falle der Benutzung eines Werkzeugs einen Werkzeugeingriffsbereich 362 im Form eines Sechskantpolygons auf.
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Um einen Teil des Steckerelements 3 ist eine zylindrische Abstandshülse 8 angeordnet. Der Innendurchmesser der Abstandshülse 8 ist so dimensioniert, dass das Steckerelement 3 mit geringem Spiel aufgenommen ist. Zur Fixierung der Abstandshülse 8 ist diese mit einem dritten Gewindebereich 53 der Anschlussmuffe 5 verschraubt, wobei die Abstandshülse 8 an ihrer Außenseite Werkzeugeingriffflächen 80 aufweist, um für das Anschrauben der Abstandshülse 8 an der Anschlussmuffe 5, beispielsweise mittels eines Schraubenschlüssels, das erforderliche Drehmoment aufbringen zu können. Am gehäuseabgewandten Ende der Abstandshülse 8 ist eine Abdeckglocke 7 in Form einer handelsüblichen hygiene-tauglichen Standardkabelverschraubung an die Abstandshülse 8 geschraubt. Die Abdeckglocke 7 weist an ihrem Ende einen Dichtbalg 70 auf, durch welchen das Anschlusskabel 34 des Steckerelements 3 abgedichtet hindurchgeführt ist. Zur weiteren Abdichtung der Vorrichtung 1 sind zwischen der Abstandshülse 8 und dem Gehäuse 6 sowie zwischen der Abstandshülse 8 und der Abdeckglocke 7 jeweils eine Dichtung 9 in Form einer ringförmigen USIT-Dichtung vorgesehen.
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Die Abstandshülse 8 ist aus einem mit Glasfasern verstärktem Polyamid (PA), welches Silberionen zur antimikrobiellen und antibakteriellen Wirkung aufweist, hergestellt. Hierdurch weist die Abstandshülse 8 neben den antibakteriellen Eigenschaften eine hohe Steifigkeit und eine Wärmedehnung ähnliche jener von Metallen beziehungsweise jener des Gehäusematerials des Elektrogeräts 10, auf, wodurch zum einen eine hohe Stabilität der Abstandshülse 8 bereitgestellt werden kann und zum anderen aufgrund der ähnlichen Wärmedehnung des Gehäuses 6 und der Abstandshülse 8 eine gute Dichtwirkung im Betrieb des Elektrogeräts 10 bereitgestellt ist, da die zwischen dem Gehäuse 6 und der Abstandshülse 8 angeordnete Dichtung 9 bei Temperaturänderungen und/oder -schwankungen lediglich eine geringe Scherung aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungen der beiden angrenzenden Teile erfährt.
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Alternativ kann die Abstandshülse 8 auch aus einem anderen Kunststoff, bevorzugt einem hygienetauglichen Kunststoff, oder einem Metall, bevorzugt Edelstahl, bestehen.
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2 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung des Elektrogeräts 10 aus 1 mit einer Mehrzahl an Vorrichtungen 1. Die Aufteilung auf eine Mehrzahl an Einzelvorrichtungen 1 erlaubt die vorteilhafte geforderte Signal-Bündelung und -Trennung am Elektrogerät 10, da der Anbindungsbereich, in welchem die Vorrichtungen 1 an dem Elektrogerät 10 angeordnet sind, äußerst kompakt ausgeführt ist.
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Soweit anwendbar können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Steckverbindung
- 3
- Steckerelement
- 30
- Kontaktstift
- 32
- Kabelabgang
- 34
- Anschlusskabel
- 36
- Schraubhülse
- 360
- Rändelung
- 362
- Werkzeugeingriffbereich
- 4
- Buchsenelement
- 5
- Anschlussmuffe
- 50
- Durchgangsloch
- 51
- Erster Gewindebereich
- 52
- Zweiter Gewindebereich
- 53
- Dritter Gewindebereich
- 6
- Gehäuse
- 60
- Befestigungsplatte
- 62
- Platine
- 7
- Abdeckglocke
- 70
- Dichtbalg
- 8
- Abstandshülse
- 80
- Werkzeugeingrifffläche
- 9
- Dichtung
- 10
- Elektrogerät
