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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Aufbringung und Befestigung eines Sensors auf einem Gegenstand.
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Derartige Befestigungsvorrichtungen werden benötigt um Messungen, mit einem Sensor der auf der Oberfläche des zu messenden Gegenstands angeordnet werden soll, durchzuführen. Dabei handelt es sich meist um Temperaturmessungen, Feuchtigkeitsmessungen, Schwingungsmessungen oder andere Messungen die mittels eines Sensors an der Oberfläche eines Gegenstandes durchgeführt werden können.
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Befestigungsvorrichtungen dienen dazu, den zur Messung benötigten Sensor auf den Gegenstand aufzubringen und zu positionieren. In vielen Fällen soll die Messung nur temporär durchgeführt werden, weshalb der Sensor nicht dauerhaft auf dem zu messenden Gegenstand verbleiben soll. Derartige Befestigungsvorrichtungen sind daher vor allem zur reversiblen Anbringung von Sensoren vorgesehen.
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Mit dieser Art von Befestigungsvorrichtung ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Messungen durchführbar. Durch die reversible Aufbringung können Messungen realisiert werden, ohne dass der Sensor oder die Befestigungsvorrichtung dauerhaft Einfluss auf den Gegenstand nimmt.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2015 009 618 B4 zeigt eine Haltevorrichtung zur ortsfesten Positionierung eines Messfühlers an einem Messrohr. Dabei weißt die Haltevorrichtung ein Halteelement auf, welches das Messrohr umgreift. Das Halteelement wird hierbei mittels einer Rastverbindung zur ortsfesten Anordnung um das Halteelement befestigt. Das Halteelement trägt eine Messfühler-Aufnahme zur Positionierung des Messfühlers auf dem Messrohr.
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Bei dieser und anderen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen gibt es - zweckmäßig - viele verschiedene Möglichkeiten Messungen an Kabel oder Leitungen durchzuführen. Die verschiedenen Befestigungsmethoden werden durch unterschiedliche mechanische Lösungen, beispielsweise über Rohrschellenverbindungen oder auch Kabelbinder, im Stand der Technik beschrieben.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen weisen jedoch zur Anbringung von Sensoren verschiedene Nachteile auf. Dabei wirkt sich beispielsweise nachteilig beim Einsatz von Kabelbinder aus, dass diese meist nur für einen einmaligen Einsatz nutzbar sind. Da Kabelbinder als günstiges Einwegprodukt hergestellt werden, müssen diese beim Entfernen zerstört werden. Eine wiederholte Nutzung ist nicht möglich. Dies führt zu einem hohen Verbrauch von Material.
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Ein weiterer Nachteil ist das Material selbst der Kabelbinder. Der meist aus günstigen Kunststoff hergestellte Kabelbinder altert je nach Anwendungsgebiet und Umgebung sehr schnell. Dadurch verändert sich die einwirkende Kraft des Kabelbinders auf den Gegenstand über die Zeit.
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Einer der größten Nachteile ist, dass eine Reproduzierbarkeit von Messungen mit Kabelbindern oder Schellenverbinder nur schwer möglich ist. Da derartige Verbinder keine Möglichkeit für eine definierte Haltekraft bieten, wird ein Sensor bei jeder Messung unterschiedlich angebracht. Für eine Vergleichbarkeit von sensiblen Messungen müssen jedoch alle Parameter weitestgehend identisch sein.
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Hierzu zählt auch die Anpresskraft des Sensors. Diese ist mit Kabelbindern oder Schellenverbindern nicht reproduzierbar einzustellen. Durch unterschiedliche Anpresskräfte bei verschiedenen Messungen, folgt eine unterschiedliche Wärmeleitung zwischen der Oberfläche des zu messenden Gegenstands und dem Sensor. Bei größerer Anpresskraft, hat der Sensor eine größere Auflagefläche und eine andere Wärmeübertragung. Je geringer die Anpresskraft, desto geringer die Wärmeübertragung. Daher ist eine wiederholbare Messung mit derartigen, aus dem Stand der Technik bekannten Verbindern nicht möglich.
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Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist die fest mit dem zu messenden Gegenstand verbundene Haltevorrichtung. Durch die ortsfeste Anbringung der Haltevorrichtung ist eine Anordnung an einer anderen Stelle oder einem zu vergleichenden Gegenstand nicht möglich.
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Fest angebrachte Haltevorrichtungen an unterschiedlichen Gegenständen können keine vergleichbaren Daten liefern. Die auf zu vergleichende Gegenstände anzubringenden, unterschiedlichen Haltevorrichtung besitzen keine gleichen Eigenschaften und haben dadurch unterschiedliche Einflüsse auf die Gegenstände. Diese unterschiedlichen Einflüsse haben wiederum unterschiedliche Messergebnisse zur Folge.
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Die Anpresskraft ist für wiederholbare Messungen und analysierbare Auswertungen ein entscheidender Faktor. Eine reproduzierbare Messung mit gleicher Anpresskraft und vergleichbaren Parametern ist mit den vorhandenen Haltevorrichtungen aus dem Stand der Technik nicht realisierbar.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Befestigungsvorrichtung für Kabel und/oder Leitungen vorzustellen, welche reproduzierbare Messungen ermöglicht. Die Befestigungsvorrichtung selbst, soll dabei möglichst wenig Einfluss auf die Messung und das Ergebnis nehmen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der Erfindung handelt es sich um eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Sensors auf einem zu messenden Gegenstand.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft für die Befestigung von Sensoren auf Kabeln oder Leitungen vorgesehen. Die Befestigungsvorrichtung ist jedoch nicht ausschließlich für Kabel und Leitungen geeignet, sondern kann auch auf anderen Gegenständen genutzt werden. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Anbringung auf Kabeln, Leitungen oder anderen, sich länglich erstreckenden Gegenständen vorgesehen.
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Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einem Ausleger, welcher vorzugsweise teilkreis- oder bogenförmig ausgebildet ist. An einem ersten Ende weist der Ausleger einen Fuß und an einem zweiten Ende eine Aufnahme auf. Der Fuß ist dabei zur Anbringung der Befestigungsvorrichtung auf einem Kabel vorgesehen. Die Aufnahme dient zur Aufnahme und zum Positionieren eines Sensors auf dem Kabel. Der Ausleger trennt den Fuß und die Aufnahme örtlich voneinander. Dadurch ist besonders vorteilhaft eine thermische Trennung zwischen der Position zur Befestigung des Fußes auf dem Kabel und der Position des Sensors auf dem Kabel ermöglicht. Erfindungsgemäß nimmt die Befestigungsvorrichtung am Kabel deutlich weniger Einfluss auf die Messung durch den Sensor.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, den Fuß mit zumindest einer, vorzugsweise mehreren Aussparungen zu versehen. Diese dienen zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung auf einem Kabel. Dabei werden Befestigungsmittel, z.B. Kabelbinder, Drähte oder dergleichen, durch die Aussparungen und um das Kabel geführt werden. Durch festziehen der Befestigungsmittel wird der Fuß an dem Kabel fixiert.
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Bevorzugt ist eine Leitungsdurchführung an der Befestigungsvorrichtung vorgesehen. Durch die Leitungsdurchführung kann ein Sensorkabel von dem für die Messung nötigen Sensor weggeführt werden. Das Sensorkabel wird vom Sensor weg, durch die Leitungsdurchführung geführt. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass Sensorkabel im Bereich der Leitungsdurchführung zu fixieren. Dadurch wird die Messung nicht durch eine Krafteinwirkung des Sensorkabels auf den Sensor negativ beeinflusst. Gleichzeitig kann das Sensorkabel mit denselben Befestigungsmitteln fixiert werden, welche auch den Fuß am Kabel fixieren.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform verfügt der Fuß in dem Bereich, in welchem er auf das Kabel aufgebracht wird, über eine teilkreisförmige Ausformung.
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Die teilkreisförmige Ausformung ist vorteilhaft an die Form des Kabels angepasst, um formschlüssig das Kabel zumindest teilweise zu umgreifen. So ist ein sicherer Sitz des Fußes auf dem Kabel gewährleistet. Ein Verrutschen oder Verdrehen wird unterbunden. Je nach Oberflächenbeschaffenheit des Kabels oder des zu messenden Gegenstandes kann die Ausformung des Fußes unterschiedlich gestaltet sein. Bei glatten Oberflächen bietet sich eine flächige Auflage an, wohingegen für sehr verworfene Oberflächen z.B. eine Drei-Punkt-Auflage zweckmäßig ist.
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Erfindungsgemäß besteht der Ausleger aus einem Material, welches derart flexibel ist, dass der Ausleger reversibel verformbar ist. Durch ein entsprechendes Material ist der Ausleger elastisch verformbar, so dass der Sensor an der Aufnahme mit einer durch den Ausleger erzeugten, elastischen Kraft auf ein Kabel gedrückt werden kann.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Ausleger mit einem ersten Arm und einem zweiten Arm ausgebildet ist. Die beiden Arme verlaufen annähernd parallel zueinander, sodass die beiden Arme über ihre gesamte Länge in etwa mit gleichem Abstand zueinander verlaufen.
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Die beiden Arme, der erste Arm und der zweite Arm, sind derart ausgebildet, dass beide an dem ersten Ende des Auslegers mit dem Fuß der Befestigungsvorrichtung verbunden sind. Am zweiten Ende des Auslegers, ist am ersten Arm die Aufnahme für einen Sensor vorgesehen. Der zweite Arm, bildet am zweiten Ende des Auslegers ein freies Ende.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind der erste Arm und der zweite Arm durch eine Fixiereinheit miteinander verbunden. Die Fixiereinheit ist dabei frei beweglich entlang der beiden Arme. Die Fixiereinheit wird durch den Fuß am Ende und durch die Aufnahme am zweiten Ende in ihrer Bewegung begrenzt.
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Je nach Positionierung der Fixiereinheit, kann eine Steifigkeit des gesamten Auslegers eingestellt werden. Je weiter die Fixiereinheit vom Fuß entfernt die beiden Arme miteinander verbindet, desto größer ist die Federkraft des gesamten Auslegers. Dadurch kann die Kraft, die der Ausleger am zweiten Ende auf den Sensor ausübt, entsprechend eingestellt werden.
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Am Ausleger ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform eine Skala oder ein Rastsystem vorgesehen. Durch die Skala oder das Rastsystem können unterschiedliche Positionen der Fixiereinheit auf dem Ausleger wiederholbar eingestellt werden.
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Die Position der Fixiereinheit auf dem Ausleger kann beispielsweise über eine Klemm-, Schraub- oder ein Rastmittel fixiert werden.
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In einer besonderen Ausführungsform sind zumindest der Fuß und der Ausleger der Befestigungsvorrichtung aus einem Stück hergestellt. Zweckmäßig kann die Befestigungsvorrichtung z.B. im Spritzgussverfahren einteilig hergestellt sein. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung, geringe Montagekosten und eine lange Haltbarkeit.
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Eine andere, zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme beweglich am Ausleger befestig ist. Dies kann z.B. mit Hilfe einer Schraube und einer Mutter am ersten Arm des Auslegers erfolgen. Die Aufnahme ist somit am Ausleger schwenkbar angeordnet, wodurch eine optimale Ausrichtung der Aufnahme und somit des an der Aufnahme angeordneten Sensors zu einem Gegenstand möglich ist.
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Die bewegliche Aufnahme ermöglicht besondere Vorteile bei der Messung. Einerseits kann der an der Aufnahme angeordnete Sensor möglichst flach auf dem Kabel ausgerichtet werden. Andererseits kann eine leichte Biegung des zu messenden Kabels ausgeglichen werden.
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Die beschriebene Befestigungsvorrichtung löst auf eine besonders vorteilhafte und erfinderische Weise die beschriebenen Probleme des Standes der Technik. Mit der vorgestellten Befestigungsvorrichtung können wiederholbare und reproduzierbare Messungen durchgeführt werden. Die Erfindung löst somit die erfindungsgemäße Aufgabe.
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Ausführungsbeispiel
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Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 bis 3 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in verschiedenen räumlichen Darstellungen; und
- 4 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung, montiert auf einem Kabel.
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Die 1 zeigt eine erste räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung (100). Im rechten Bereich ist ein Fuß (130) der Befestigungsvorrichtung (100) dargestellt. An den Fuß (130) schließt sich im mittleren Bereich ein Ausleger (140) der Befestigungsvorrichtung (100) an. Der Ausleger (140) besteht aus einem ersten Arm (141) und einem zweiten Arm (142). Sowohl der erste Arm (141), als auch der zweite Arm (142) sind bogenförmig ausgebildet und verlaufen annähernd parallel vom Fuß (130) weg. Im linken Bereich der 1 befindet sich eine Aufnahme (110). Die Aufnahme (110) ist an dem freien Ende des ersten Arms (141) angeordnet.
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Der erste Arm (141) ist an einem seiner zwei Enden fest mit dem Fuß (130) verbunden. Das zweite Ende des ersten Arms (141) bildet ein frei bewegliches Ende. Der zweite Arm (142) ist ebenfalls an einem seiner zwei Enden fest mit dem Fuß (130) verbunden und bildet am anderen Ende ebenfalls ein freies Ende.
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Auf dem ersten Arm (141) und dem zweiten Arm (142) ist eine Fixiereinheit (120) angeordnet. Die Fixiereinheit (120) ist entlang des Auslegers (140), zwischen dem Fuß (130) und der Aufnahme (110), frei verschiebbar.
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In 2 ist die Befestigungsvorrichtung (100) in einer zweiten räumlichen Darstellung, mit Blick auf die Aufnahme (110) gezeigt. Mittels einer Schraube (115) und einer Mutter (116) ist die Aufnahme (110) am ersten Arm (141) des Auslegers (140) angebracht. Die Schraube (115) dient dabei als Achse, mittels welche die Aufnahme (110) drehbar gelagert ist. An der Aufnahme (110) ist ein Sensor (300) zur Erfassung einer Temperatur vorgesehen.
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Die Fixiereinheit (120) ist in diesem Ausführungsbeispiel dreiteilig ausgebildet. Die Fixiereinheit (120) besteht aus einer Schraube (121), einer Mutter (122) und einem Klemmteil (123).
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Das Klemmteil (123) wird auf dem ersten Arm (141) geführt. Dabei ragt der erste Arm (141) durch das Klemmteil (123). Die Schraube (121) ist mit dem Klemmteil (123) verbunden und ragt sowohl durch den ersten Arm (141) als auch durch den zweiten Arm (142). Dafür ist am ersten Arm (141) und am zweiten Arm (142) jeweils eine Führungsnut (143) vorgesehen.
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Die Führungsnuten (143) erstrecken sich über fast die gesamte Länge der Arme (141, 142) und sind an den beiden Enden der Arme (141, 142) jeweils geschlossen. Dadurch ist die Bewegung der Fixiereinheit (120) durch die Schraube (121) in den Führungsnuten (143) zweiseitig begrenzt.
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Mittels der Mutter (122) auf der Schraube (121) wird der zweite Arm (142) auf das Klemmteil (123) gepresst. Somit kann der erste Arm (141) und der zweite Arm (142) durch die Fixiereinheit (120) miteinander fixiert werden.
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Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung (100) in einer weiteren Darstellung. Am Fuß (130) ist eine Kabeldurchführung (150) erkennbar. Die Kabeldurchführung (150) ist im oben dargestellten Bereich des Fußes (130) vorgesehen. Die Kabeldurchführung (150) dient dazu, ein Sensorkabel zum Sensor (300) zu führen.
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Im unten dargestellten Bereich des Fußes (130) ist eine teilkreisförmige Ausformung (131) gebildet. Die teilkreisförmige Ausformung (131) verläuft über die komplette Länge des Fußes (130). Die teilkreisförmige Ausformung (131) ist dabei entsprechend dem Durchmesser eines Kabels ausgebildet, um eine formschlüssige Positionierung der Befestigungsvorrichtung (100) auf dem Kabel zu ermöglichen.
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In einer weiteren Darstellung wird die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung (100) in einem Anwendungsfall gezeigt. 4 zeigt die Befestigungsvorrichtung (100) auf einem Kabel (200).
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Der Fuß (130) weist zwei Aussparungen (132) auf, welche sich über die gesamte Breite des Fußes (130) erstrecken. Die Aussparungen (132) dienen zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung (100) mittels Befestigungsmitteln auf dem Kabel (200). Die Befestigungsmittel können dabei z.B. Kabelbinder sein. Der Übersichtlichkeit halber sind diese nicht dargestellt.
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Die Aufnahme (110) positioniert den Sensor (300) auf dem Kabel (200), sodass eine gute Auflage des Sensors (300) und somit eine gute Wärmeübertragung gewährleistet ist.
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Zusätzlich zeigt die 4 ein Sensorkabel (350), welches durch die Kabeldurchführung (150) zum Sensor (130) geführt wird. Das Sensorkabel (350) dient zur Versorgung des Sensors (130).
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Befestigungsvorrichtung
- 110
- Aufnahme
- 115
- Schraube
- 116
- Mutter
- 120
- Fixiereinheit
- 121
- Schraube
- 122
- Mutter
- 123
- Klemmteil
- 130
- Fuß
- 131
- teilkreisförmige Ausformung
- 132
- Aussparung
- 140
- Ausleger
- 141
- erster Arm
- 142
- zweiter Arm
- 143
- Führungsnut
- 150
- Kabeldurchführung
- 200
- Kabel
- 300
- Sensor
- 350
- Sensorkabel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015009618 B4 [0005]
