DE102022114040A1

DE102022114040A1 - Füll- oder Grenzstandsensor und Messanordnung

Info

Publication number: DE102022114040A1
Application number: DE102022114040.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kopp
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Füll- oder Grenzstandsensor (1), mit einem Gehäuse (2), einem Detektor (3) und einem Prozessanschluss (4), wobei das Gehäuse (2) zwei Gehäusebereiche (5, 6) aufweist, nämlich einen prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) und einen detektorseitigen Gehäusebereich (6), und der Detektor (3) zumindest teilweise an dem detektorseitigen Gehäusebereich (6) angeordnet ist und der Prozessanschluss (4) an dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) angeordnet oder von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) gebildet ist,wobeider Füll- oder Grenzstandsensor (1) eine Verbindungseinrichtung (7) umfasst,zur rotationsausgerichteten Verbindung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs (5) mit dem detektorseitigen Gehäusebereich (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Füll- oder Grenzstandsensor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Messanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Füllstandsensor, mittels welchem Füllstände von Füllgut beispielsweise in einem Behälter oder einem Rohr oder einem Gerinne gemessen werden können. Der Füllstand in dem Behälter, Rohr oder Gerinne wird dabei insbesondere kontinuierlich bestimmt. Die Erfindung betrifft auch einen Grenzstandsensor. Mittels diesem wird der Füllstand nicht kontinuierlich bestimmt, sondern es wird das Erreichen eines vordefinierten Füllstands, des sogenannten Grenzstands, erfasst. Der Grenzstandsensor kann als Grenzstandschalter ausgebildet sein. Der Grenzstandsensor kann bei Berührung mit dem Füllgut reagieren. Der Grenzstandschalter kann bei Erreichen eines vordefinierten Füllstands eine elektrisch leitende Verbindung eines Stromkreises herstellen oder trennen. Mit dem Begriff „Füllstand“ wird im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere eine Füllhöhe bezeichnet. Bei dem Füllgut kann es sich beispielsweise um Flüssigkeiten, Pasten, Pulver oder grobe Schüttgüter handeln.
Füll- oder Grenzstandsensoren ist gemein, dass diese derart montiert werden müssen, dass sie den Füllstand des Füllguts messen können und insbesondere ein Detektor des Füll- oder Grenzstandsensors relativ zu dem zu messenden Füllgut ausgerichtet ist.
Nachteilig bei bekannten Füll- oder Grenzstandsensoren ist, dass ihr Anwendungsbereich beschränkt ist oder dass sie aufwändig in der Herstellung sind oder dass die Ausrichtung des Detektors relativ zu dem Füllgut bei der Montage des Füll- oder Grenzstandsensors erschwert ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen weitergebildeten Füll- oder Grenzstandsensor bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Füll- oder Grenzstandsensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Die in den Unteransprüchen einzeln aufgeführten Merkmale können in beliebiger, technisch sinnvoller Weise sowohl miteinander als auch mit den in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterten Merkmale kombiniert werden und andere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen.
Ein erfindungsgemäßer Füll- oder Grenzstandsensor weist ein Gehäuse, einen Detektor und einen Prozessanschluss auf. Das Gehäuse weist zwei Gehäusebereiche auf, nämlich einen prozessanschlussseitigen Gehäusebereich und einen detektorseitigen Gehäusebereich. Der Detektor ist zumindest teilweise an dem detektorseitigen Gehäusebereich angeordnet. Der Detektor kann zumindest teilweise in dem detektorseitigen Gehäusebereich und/oder außen an dem detektorseitigen Gehäusebereich angeordnet sein. Der Prozessanschluss ist an dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich angeordnet oder von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich gebildet. Der prozessanschlussseitige Gehäusebereich und der detektorseitige Gehäusebereich sind bevorzugt nicht einstückig ausgebildet. Das Gehäuse kann aus dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich und dem detektorseitigen Gehäusebereich bestehen, also keine weiteren Gehäusebereiche aufweisen.
Der Füll- oder Grenzstandsensor umfasst eine Verbindungseinrichtung, zur rotationsausgerichteten Verbindung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs mit dem detektorseitigen Gehäusebereich. Hiermit ist eine Verbindungseinrichtung gemeint, die eine Auswahl der Rotationslage erlaubt, die der prozessanschlussseitige Gehäusebereich relativ zu dem detektorseitigen Gehäusebereich in dem Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung einnimmt.
Hierdurch ist eine Voraussetzung für einen Füll- oder Grenzstandsensor geschaffen, der einen breiten Anwendungsbereich aufweist, da durch die Verbindungseinrichtung während der Fertigung des Füll- oder Grenzstandsensors eine belastbare Ausrichtung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich möglich ist und damit eine Ausrichtung des Detektors relativ zu dem Füllgut während der Montage des Füll- oder Grenzstandsensors auf einfache Weise möglich sein kann. Bevorzugt ist der prozessanschlussseitige Gehäusebereich mittels der Verbindungseinrichtung mit dem detektorseitigen Gehäusebereich rotationsausgerichtet verbunden.
Bevorzugt umfasst der Füll- oder Grenzstandsensor einen Detektor, dessen Rotationslage relativ zu dem Prozessanschluss bzw. einer etwaigen Strömungsrichtung des Füllguts kritisch ist, beispielsweise einen Detektor, der in strömendem Füllgut misst und dessen Rotationslage relativ zu der Strömungsrichtung für einen störungsfreien bzw. zuverlässigen bzw. genauen Betrieb des Füll- oder Grenzstandsensors ausrichtbar sein muss. Solche Detektoren sind insbesondere solche, die eine mechanische Schwingungseinheit aufweisen, die mindestens ein Paddel umfasst.
Bevorzugt weist das Gehäuse eine Längserstreckung auf und die Verbindungseinrichtung erlaubt vorzugsweise eine Auswahl der Rotationslage um eine parallel zu der Längserstreckung verlaufende Achse.
Mit dem Verbindungszustand ist insbesondere der fest verbundene Zustand der Verbindungseinrichtung bzw. der voll belastbare Zustand der Verbindungseinrichtung gemeint. Vorzugsweise ist die Rotationsausrichtung der Gehäusebereiche zueinander in dem Verbindungszustand fixiert. Wenn die Verbindungseinrichtung, wie bevorzugt, eine Schraubverbindung umfasst, dann ist mit dem Verbindungszustand vorzugsweise ein Zustand gemeint, in dem die Schraubverbindung mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Schraubverbindung erforderlich ist, verschraubt ist. Bevorzugt ist die etwaige Schraubverbindung in dem Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung zumindest auch eine kraftschlüssige Verbindung.
Als Prozessanschluss wird im Rahmen dieser Druckschrift der Teil oder das Element des Füll- oder Grenzstandsensors bezeichnet, mit dem dieser in einer Prozessumgebung anordenbar ist. Der Prozessanschluss stellt damit die mechanische Schnittstelle zwischen dem Füll- oder Grenzstandsensor und einer Prozessumgebung dar. Dass der Füll- oder Grenzstandsensor einen an dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich angeordnet oder von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich gebildeten Prozessanschluss aufweist, bedeutet insbesondere, dass das Gehäuse mit einer Prozessumgebung verbindbar ist. Der Prozessanschluss kann mit dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich einstückig ausgebildet, oder mit diesem verbunden sein. Der Prozessanschluss kann aus einem für die Prozessumgebung geeignet ausgewählten, bspw. mechanisch und chemisch beständigen Material, bspw. einem geeignet legierten Edelstahl wie 1.4404 (316L) oder 2.4602 (Hastelloy C-22) oder mit Kunststoff oder Edelmetall beschichtetem Edelstahl oder PEEK oder Keramik gefertigt sein. Bei geringeren chemischen und mechanischen Anforderungen können günstigere Materialien, bspw. Kunststoffe oder niedriger legierter Stahl, verwendet werden. Der Prozessanschluss kann ein Prozessanschluss-Außengewinde umfassen oder hierdurch gebildet sein.
Bevorzugt umfasst die Verbindungseinrichtung - vorzugsweise zusätzlich zu einem Verbindungselement und weiter bevorzugt in ihrem Verbindungszustand - eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Gehäuse eine druckfeste Kapselung „d“ gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 auf. Bevorzugt weist das Gehäuse eine druckfeste Kapselung Ex d und/oder Ex da und/oder Ex db und/oder Ex dc gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 auf. Auf diese Weise kann sich der Anwendungsbereich des Füll- oder Grenzstandsensors auch auf explosionsgefährdete Umgebungen erstrecken.
Es ist denkbar, dass die Verbindungseinrichtung eine Verschraubung aus einem in einen der Gehäusebereiche eingearbeiteten Innengewinde und einem in den anderen Gehäusebereich eingearbeiteten korrespondierendes Außengewinde umfasst, wobei zur Erzielung der rotationsausgerichteten Verbindung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs mit dem detektorseitigen Gehäusebereich die Gewinde derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich im Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung, also bei erfolgter Verschraubung der Gewinde mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Verschraubung erforderlich ist, eine vorgewählte Rotationslage des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich ergibt. Auf diese Weise ist die rotationsausgerichtete Verbindung der Gehäusebereiche erzielbar, allerdings ist der mit der Abstimmung der Gewinde zueinander verbundene Fertigungsaufwand hoch.
Es ist weiterhin denkbar, dass die Verbindungseinrichtung ausschließlich durch eine stoffschlüssige Verbindung der Gehäusebereiche gebildet ist. Auch auf diese Weise ist die rotationsausgerichtete Verbindung der Gehäusebereiche erzielbar. Allerdings ist auch der mit der Herstellung bzw. dem Nachweis einer zuverlässigen und belastbaren stoffschlüssigen Verbindung verbundene Aufwand hoch, wenn diese allein die Verbindungseinrichtung bildet, insbesondere dann, wenn der Anwendungsbereich des Füll- oder Grenzstandsensors auch Anwendungen umfassen soll, wo es auf gesteigerte Zuverlässigkeit und Belastbarkeit ankommt, beispielsweise in explosionsgefährdeten Bereichen.
Bevorzugt umfasst die Verbindungseinrichtung keine Verschraubung aus einem in einem der Gehäusebereiche eingearbeiteten Innengewinde und einem in den anderen Gehäusebereich eingearbeiteten korrespondierendes Außengewinde. Vorzugsweise sind die Gehäusebereiche also nicht direktverschraubt bzw. ist die Verbindungseinrichtung direktverschraubungsfrei. Weiter bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung auch nicht ausschließlich durch eine stoffschlüssige Verbindung der Gehäusebereiche gebildet.
Bevorzugt weist die Verbindungseinrichtung ein Verbindungselement auf. Es ist denkbar, dass das Verbindungselement mit einem der Gehäusebereiche fest, insbesondere einstückig, verbunden oder ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement mit keinem der Gehäusebereiche einstückig verbunden oder ausgebildet. Hierdurch ist eine Voraussetzung für eine besonders einfach herstellbare und dennoch belastbare rotationsausgerichtete Verbindung zwischen den Gehäusebereichen geschaffen, bei der zudem der Nachweis der Belastbarkeit erleichtert sein kann. Das Verbindungselement kann bevorzugt auch als Nippel oder Doppelnippel bezeichnet werden.
Wenn die Verbindungseinrichtung sowohl das Verbindungselement als auch die stoffschlüssige Verbindung umfasst, dann kann eine besonders belastbare Verbindungseinrichtung erzielt werden und der Nachweis der Belastbarkeit der stoffschlüssigen Verbindung vereinfacht sein oder entfallen, auch für Füll- oder Grenzstandsensoren, die in besonders anspruchsvoller Prozessumgebung eingesetzt werden sollen, etwa in explosionsgefährdeter Prozessumgebung. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise eine Klebeverbindung und/oder eine Lötverbindung umfassen oder hierdurch gebildet sein. Bevorzugt umfasst sie eine Schweißverbindung, besonders bevorzugt einen Schweißring, oder ist hierdurch gebildet. Bevorzugt ist die stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Gehäusebereichen angeordnet. Vorzugsweise verbindet sie aufeinander zugewandte Endbereiche der beiden Gehäusebereiche miteinander. Die stoffschlüssige Verbindung kann auch das Verbindungselement mit einem der Gehäusebereiche oder beiden Gehäusebereichen verbinden, es kann also beispielsweise bis zu dem Verbindungselement durchgeschweißt sein. Bevorzugt ist also der prozessanschlussseitige Gehäusebereich mit dem detektorseitigen Gehäusebereich und/oder mit dem Verbindungselement stoffschlüssig verbunden.
Bevorzugt umfasst die Verbindungseinrichtung genau ein Verbindungselement. Vorzugsweise dient das Verbindungselement zumindest auch zur Aufnahme von zwischen dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich und dem detektorseitigen Gehäusebereich im Falle einer in dem Gehäuse stattfindenden Explosion auftretenden Zugkräften.
Bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung in einen Montagezustand bringbar. Vorzugsweise ist die Verbindungseinrichtung in dem Montagezustand noch nicht voll belastbar. Bevorzugt ist die etwaige Schraubverbindung in dem Montagezustand der Verbindungseinrichtung mit einem geringeren Drehmoment als in dem Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung und weiter bevorzugt per Hand schraubbar.
Vorteilhafterweise ist das Gehäuse und/oder das Verbindungselement zumindest bereichsweise rohrförmig. Wenn das Verbindungselement in dem Montagezustand der Verbindungseinrichtung relativ zu beiden Gehäusebereichen drehbar ist, dann wird die Rotationsausrichtbarkeit der Gehäusebereiche erleichtert.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Verbindungselement zwei Abschnitte auf, von denen bevorzugt einer mit einem der Gehäusebereiche und weiter bevorzugt der andere mit dem anderen Gehäusebereich verbunden ist. Einer der Abschnitte ist vorzugsweise also mit dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich und der andere mit dem detektorseitigen Gehäusebereich verbunden. Vorteilhafterweise bildet einer der Abschnitte mit einem der Gehäusebereiche einen Zylinderspalt der Verbindungseinrichtung und bevorzugt einen Anschlag der Verbindungseinrichtung aus. Vorzugsweise begrenzt der Anschlag die Bewegbarkeit des Verbindungselements relativ zu dem Gehäuse in Richtung der Zylinderachse des Zylinderspalts. Hierdurch ist eine Voraussetzung für einen Füll- oder Grenzstandsensor geschaffen, der einen breiten Anwendungsbereich aufweist, da durch die Verbindungseinrichtung eine Ausrichtung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich während der Fertigung des Füll- oder Grenzstandsensor erleichtert ist und damit auch eine Ausrichtung des Detektors relativ zu dem Füllgut während der Montage erleichtert ist. Denn bevorzugt lässt das mit einem der Gehäuseabschnitte den Zylinderspalt und den Anschlag ausbildende Verbindungselement während der Fertigung des Füll- oder Grenzstandsensors einerseits jede gewünschte Rotationsausrichtung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich zu und schafft andererseits eine Voraussetzung für eine besonders belastbare Verbindungseinrichtung, indem das Verbindungselement beispielsweise etwaige Zugkräfte zwischen einem der beiden Gehäusebereiche und dem Verbindungselement bzw. zwischen den beiden Gehäusebereichen aufnimmt. Hierdurch kann es auf einfache und dabei sehr zuverlässige Art und Weise möglich sein, bei der Fertigung des Füll- oder Grenzstandsensors eine belastbare definierte Rotationslage des Detektors relativ zu dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich und damit zu dem Prozessanschluss zu gewährleisten. Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Detektors relativ zu dem Füllgut bei der Montage des Füll- oder Grenzstandsensors in der Prozessumgebung erleichtert sein. Zudem kann der Füll- oder Grenzstandsensors hierdurch bei vertretbarem Fertigungsmehraufwand in einer Umgebung einsetzbar sein, in der es in besonderem Maße auf Belastbarkeit des Gehäuses ankommt.
Es ist denkbar, dass der andere Abschnitt des Verbindungselements fest, beispielsweise einstückig oder stoffschlüssig, mit dem anderen Gehäusebereich verbunden ist.
Bevorzugt ist der andere Abschnitt des Verbindungselements nicht einstückig mit dem anderen Gehäusebereich verbunden. Bevorzugt bildet der andere Abschnitt mit dem anderen Gehäusebereich eine Schraubverbindung der Verbindungseinrichtung mit einem Gewindespalt aus. Hierdurch kann das Verbindungselement besonders einfach und zuverlässig an dem Gehäuse befestigbar sein.
Bevorzugt bildet also entweder einer der Abschnitte des Verbindungselements mit dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich eine Schraubverbindung mit einem Gewindespalt aus und der andere Abschnitt des Verbindungselements bildet mit dem detektorseitigen Gehäusebereich einen Zylinderspalt und einen Anschlag aus oder einer der Abschnitte des Verbindungselements bildet mit dem detektorseitigen Gehäusebereich eine Schraubverbindung mit einem Gewindespalt aus und der andere Abschnitt des Verbindungselements bildet mit dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich einen Zylinderspalt und einen Anschlag aus.
Bevorzugt ist das Verbindungselement zumindest bereichsweise rotationssymmetrisch um eine Achse ausgebildet. Vorzugsweise begrenzt der Anschlag die Bewegbarkeit des Verbindungselements relativ zu dem Gehäuse in Richtung dieser Achse. Der Anschlag kann dazu ausgebildet sein, etwaige Zugkräfte zwischen einem der beiden Gehäusebereiche und dem Verbindungselement bzw. zwischen den beiden Gehäusebereichen aufzunehmen.
Bevorzugt ist das Verbindungselement in dem Gehäuse angeordnet. Hierdurch ist erneut eine Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Außenseite des Gehäuses im Bereich der Verbindungseinrichtung eine gleichmäßige bzw. glatte Oberfläche aufweisen kann, vorzugsweise ohne Ecken und Kanten. Dies kann ein Festsetzen oder Verklemmen von Füllgut vermeiden und die Reinigung des Füll- oder Grenzstandsensors erleichtern.
Das Verbindungselement kann Schlüsselflächen zum Ansetzen eines Dreh- oder Haltewerkzeugs aufweisen. Die Schlüsselflächen können in dem Verbindungselement angeordnet sein und beispielsweise einen Innensechskant umfassen.
Der prozessanschlussseitige Gehäusebereich kann einen dem detektorseitigen Gehäusebereich zugewandten Endbereich aufweisen, der rohrförmig sein kann. Der detektorseitige Gehäusebereich kann ein dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich zugewandten Endbereich aufweisen, der ebenfalls rohrförmig sein kann. Der Endbereich des detektorseitigen Gehäusebereichs und der Endbereich des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs sind bevorzugt jeweils um eine Rotationsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Die beiden Rotationsachsen sind, insbesondere im Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung, vorzugsweise identisch. Die Verbindungseinrichtung kann eine Auswahl der Rotationslage um diese Rotationsachse erlauben. Die Achse, um die das Verbindungselement zumindest bereichsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann, stimmt bevorzugt mit der Rotationsachse der Endbereiche der Gehäusebereiche überein. Bevorzugt ist der Prozessanschluss zumindest bereichsweise rotationssymmetrisch um eine Prozessanschlussachse ausgebildet. Die Prozessanschlussachse kann mit der Rotationsachse der Endbereiche der Gehäusebereiche übereinstimmen.
Wenn der Innendurchmesser des Endbereichs des detektorseitigen Gehäusebereichs zumindest nahezu die gleiche Größe wie der Innendurchmesser des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs aufweist, dann ist erneut eine Voraussetzung für eine besonders einfache und belastbare Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung geschaffen. Bevorzugt ist der Unterschied zwischen der Größe des Innendurchmessers des Endbereichs des detektorseitigen Gehäusebereichs und dem Innendurchmesser des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs kleiner als 30 % oder 10 % des größeren der beiden.
Wenn der Außendurchmesser des Endbereichs des detektorseitigen Gehäusebereichs zumindest nahezu die gleiche Größe wie der Außendurchmesser des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs aufweist, dann ist erneut eine Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Außenseite des Gehäuses im Bereich der Verbindungseinrichtung eine gleichmäßige bzw. glatte Oberfläche aufweisen kann, vorzugsweise ohne Ecken und Kanten. Bevorzugt ist der Unterschied zwischen der Größe des Außendurchmessers des Endbereichs des detektorseitigen Gehäusebereichs und dem Außendurchmesser des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs kleiner als 30 % oder 10 % des größeren der beiden.
Das Verbindungselement kann einen rohrförmigen Verbindungsbereich aufweisen, der sich von dem Endbereich des detektorseitigen Gehäusebereichs zu dem Endbereich des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs erstrecken kann.
Bevorzugt ist ein Innendurchmesser des Verbindungsbereichs kleiner als ein Innendurchmesser der Endbereiche des prozessanschlussseitigen und/oder des detektorseitigen Gehäusebereichs oder zumindest nahezu gleich groß. Auf diese Weise ist eine Voraussetzung dafür geschaffen, dass das Verbindungelement eine belastbare Verbindung der beiden Gehäusebereiche bereitstellen kann, ohne die Nutzbarkeit des Innenvolumens des Gehäuses etwa für Bestandteile des Detektors spürbar zu beeinträchtigen. Bevorzugt ist ein Innendurchmesser des Verbindungsbereichs des Verbindungselements größer als die Hälfte oder größer als 80 % oder 90 % eines Innendurchmessers des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs und/oder des detektorseitigen Gehäusebereichs.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Gewindespalt zünddurchschlagsicher ausgeführt. Bevorzugt umfasst die Schraubverbindung der Verbindungseinrichtung ein Innengewinde und ein Außengewinde. Vorzugsweise umfasst sowohl das Innengewinde als auch das Außengewinde Gewindegänge. Bevorzugt beträgt die Anzahl der in Eingriff befindlichen Gewindegänge zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit mindestens fünf. Bevorzugt entsprechen zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit das Innengewinde und/oder das Außengewinde in Gewindeform und Gütegrad den Toleranzen mittel oder fein gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 bzw. ANSI/ASME B1.1-1989 (R2001). Das Volumen des Gehäuses kann kleiner sein als 100 cm³. Die Einschraubtiefe der Schraubverbindung kann dann zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit mindestens 5 mm betragen. Das Volumen des Gehäuses kann größer sein als 100 cm³. Die Einschraubtiefe der Schraubverbindung kann dann zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit mindestens 8 mm betragen. Bevorzugt ist die Schraubverbindung der Verbindungseinrichtung so ausgeführt, dass sie die Zünddurchschlagsicherheit gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 bzw. ANSI/ASME B1.1-1989 (R2001) erreicht.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Zylinderspalt zünddurchschlagsicher ausgeführt. Vorzugsweise weist der Zylinderspalt zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit eine Spaltweite von höchstens 1 mm oder 0,75 mm oder 0,1 mm auf. Die Spaltweite kann mindestens 0,01 mm betragen. Sie kann etwa 0,55 mm betragen. Der Zylinderspalt weist in Richtung seiner Zylinderachse bevorzugt eine Erstreckung von mindestens 5 mm oder 10 mm oder 15 mm und höchstens 100 mm oder 25 mm oder 20 mm auf. Vorzugsweise wird der Zylinderspalt durch Wände gebildet. Bevorzugt beträgt der Mittelrauwert Ra - insbesondere gemäß ISO 468:1982-08 - mindestens einer dieser Wände zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit höchstens 3 µm oder 4 µm oder 5 µm oder 6 µm oder 6,3 µm.
Bevorzugt weist das Verbindungselement ein Anschlagselement zur Bereitstellung des Anschlags der Verbindungseinrichtung auf. Bevorzugt umfasst der Anschlag eine von dem Anschlagselement des Verbindungselements bereitgestellte Anschlagsfläche und weiter bevorzugt eine von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich oder dem detektorseitigen Gehäusebereich unmittelbar oder mittelbar bereitgestellte Gegenanschlagsfläche. Bevorzugt ist das Anschlagselement mit dem Verbindungselement lösbar verbunden. Mit der Formulierung „lösbar verbunden“ ist gemeint, dass diese Verbindung zerstörungsfrei wieder zu trennen ist. Auf diese Weise kann sich eine größere Freiheit bei der Montierbarkeit des Verbindungselements ergeben. Das Anschlagselement kann montierbar sein, nachdem das Verbindungselement an bzw. in dem Gehäuse angeordnet ist. Bevorzugt ist das Anschlagselement in dem Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung mit dem Verbindungselement verbunden.
Bevorzugt ist das Anschlagselement ein Sicherungsring oder eine Mutter. Der Sicherungsring kann ein Runddrahtring sein. Die Mutter kann Schlüsselflächen zum Ansetzen eines Dreh- oder Haltewerkzeugs aufweisen. Die Schlüsselflächen können in der Mutter angeordnet sein.
Der Füll- oder Grenzstandsensor kann einen weiteren Anschlag aufweisen, der bevorzugt die Bewegbarkeit des Verbindungselements relativ zu dem Gehäuse begrenzen und die in dieselbe Richtung wirken kann, wie der oben genannte Anschlag. Der weitere Anschlag kann einen radialen Vorsprung des Verbindungselements umfassen, der einstückig mit dem Verbindungselement ausgeführt und beabstandet zu dem Anschlagselement sein kann. Dieser Vorsprung kann auf Höhe der stoffschlüssigen Verbindung der Gehäusebereiche angeordnet sein.
Die Verbindungseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass in dem Montagezustand der Verbindungseinrichtung eine Ausrichtung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich möglich ist und die Verbindungseinrichtung anschließend in den Verbindungszustand bringbar ist, vorzugsweise ohne Verdrehung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs relativ zu dem detektorseitigen Gehäusebereich.
Die Verbindungseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Rotationslage des Abschnitts des Verbindungselements, der mit einem der Gehäusebereiche einen Zylinderspalt und einen Anschlag ausbildet, relativ zu diesem Gehäusebereich so wählbar ist, dass die - bevorzugt anschließende - Verschraubung der Schraubverbindung zwischen dem anderen Abschnitt des Verbindungselements und dem anderen Gehäusebereich in dem Verbindungszustand der Verbindungseinrichtung die gewünschte Ausrichtung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs zu dem detektorseitigen Gehäusebereich ergibt.
Bevorzugt ist die Schraubverbindung mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Schraubverbindung erforderlich ist, verschraubbar, bevorzugt gegen den Vorsprung des weiteren Anschlags. Bevorzugt kann anschließend mittels des Zylinderspalts eine Rotationsausrichtung der Gehäusebereiche zueinander erfolgen.
Besonders bevorzugt ist, vorzugsweise bevor zwischen einem der Abschnitte des Verbindungselements und einem der Gehäusebereiche der Zylinderspalt ausgebildet wird, die Schraubverbindung zwischen dem anderen Abschnitt des Verbindungselements und dem anderen Gehäusebereich mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Schraubverbindung erforderlich ist, verschraubbar, bevorzugt gegen den Vorsprung des weiteren Anschlags. Bevorzugt kann - insbesondere daran anschließend - nach Ausbildung des Zylinderspalts - und bevorzugt nach daran anschließendem Verbinden des Anschlagselements mit dem Verbindungelement - mittels des Zylinderspalts eine Rotationsausrichtung der Gehäusebereiche zueinander erfolgen, vorzugsweise bevor die Verbindungseinrichtung in ihren Verbindungszustand gebracht wird.
Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement als - bevorzugt in dem Gehäuse angeordnete - Hohlschraube ausgebildet. Die Hohlschraube weist bevorzugt einen Gewindeabschnitt auf, der bevorzugt Teil der Schraubverbindung der Verbindungseinrichtung ist. Die Hohlschraube kann einen Schaftabschnitt aufweisen. Der Schaftabschnitt ist bevorzugt der den Zylinderspalt ausbildende Abschnitt des Verbindungselements. Die Hohlschraube kann einen Kopf aufweisen. Der Kopf ist bevorzugt das Anschlagselement des Verbindungselements. Vorzugsweise weist die Hohlschraube an ihrem Schaftabschnitt einen radialen Vorsprung auf, zur Ausbildung des weiteren Anschlags des Verbindungselements.
Der Grenzstandsensor kann ein Grenzstandschalter sein. Der Füll- oder Grenzstandsensor kann ein Vibrationssensor sein, z.B. ein Vibrationsgrenzstandsensor. Der Grenzstandschalter kann also als Vibrationsgrenzstandschalter ausgeführt sein.
Der prozessanschlussseitige Gehäusebereich und/oder der detektorseitige Gehäusebereich können ein Verlängerungsrohr umfassen. Hierdurch kann der mögliche Abstand zwischen dem Füllgut und dem Prozessanschluss vergrößert werden und dadurch der Anwendungsbereich des Füll- oder Grenzstandsensors weiter vergrö-ßert werden. Bevorzugt ist das Verlängerungsrohr zwischen dem Detektor und dem Prozessanschluss angeordnet. Das Verlängerungsrohr kann zwei Endbereiche umfassen. Einer der Abschnitte des Verbindungselements kann mit einem der Endbereiche des Verlängerungsrohrs verbunden sein. Der Füll- oder Grenzstandsensor kann mindestens eine Rohrverbindungseinrichtung umfassen, zur bevorzugt nicht-rotationsausgerichteten Verbindung des anderen Endbereichs mit einem an diesen Endbereich angrenzenden Gehäuseabschnitt. Dieser an diesen Endbereich angrenzende Gehäuseabschnitt kann Teil einer Rohrmuffe sein. Mit der Rohrmuffe kann die Membran des Vibrationssensors verschweißt sein. Der andere Endbereich des Verlängerungsrohrs kann mittels der Rohrverbindungseinrichtung mit einem an diesen Endbereich angrenzenden Gehäuseabschnitt verbunden sein. Die Rohrverbindungseinrichtung kann eine Verlängerungsrohr-Schraubverbindung, bevorzugt mit einem Anschlag, umfassen. Die Rohrverbindungseinrichtung kann eine stoffschlüssige Rohrverbindung, etwa eine Schweißverbindung umfassen.
Bevorzugt weist der Detektor eine mechanische Schwingungseinheit auf, vorzugsweise eine Schwinggabel. Bevorzugt weist der Füll- oder Grenzstandsensor eine über eine Antriebseinheit zu einer Schwingung anregbare Membran auf. Vorzugsweise ist die mechanische Schwingungseinheit an der Membran angeordnet. Bevorzugt ist die mechanische Schwingungseinheit mittels der Antriebseinheit in eine Schwingung versetzbar. Die Antriebseinheit kann ein Piezoelement umfassen. Die Antriebseinheit kann induktiv wirken. Abhängig von einem Bedeckungsstand der mechanischen Schwingungseinheit mit einem Füllgut sowie abhängig von der Viskosität dieses Füllgutes, schwingt die mechanische Schwingungseinheit bevorzugt mit einer charakteristischen Frequenz, die von dem Füll- oder Grenzstandsensor vorzugsweise detektiert wird und in ein Messsignal umgewandelt werden kann. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst die mechanische Schwingungseinheit ein Paddel oder zwei parallel beabstandet zueinander verlaufende Paddel. Das mindestens eine Paddel kann eine beispielsweise stabförmige Ankopplung an die Membran und einen ähnlich einem Paddel verbreiterten, flächigen Bereich aufweisen.
Alternativ umfasst der Detektor einen optischen Detektor, beispielsweise ein Trübungsmessgerät, das bevorzugt optisch arbeitet. Der Detektor kann auch eine Radareinrichtung umfassen. Die von der Radareinrichtung ausgesendeten und/oder empfangenen elektromagnetische Wellen können polarisiert sein, also eine Polarisationsebene definieren.
Bevorzugt ist der prozessanschlussseitige Gehäusebereich mittels der Verbindungseinrichtung während der Fertigung des Füll- oder Grenzstandsensor so relativ zu dem detektorseitigen Gehäusebereich rotationsausrichtbar, dass die Ausrichtung der mechanische Schwingungseinrichtung zu einer etwaigen Strömungsrichtung des Füllguts bei der Montage des Füll- oder Grenzstandsensors erleichtert ist. Bevorzugt ist insbesondere eine derartige Ausrichtung während der Montage erleichtert, die die Projektion der mechanischen Schwingungseinrichtung auf eine Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung minimiert. Hierdurch können auf den Detektor wirkende, störende Füllgut-Strömungseffekte minimiert werden. Eine derartige Ausrichtung kann auch durch eine Markierung des Füll- oder Grenzstandsensors erleichtert sein.
Vorteilhafterweise weist der prozessanschlussseitige Gehäusebereich eine Markierung auf. Bevorzugt ist der Füll- oder Grenzstandsensor bei der Montage in der Prozessumgebung mittels der Markierung relativ zu der Prozessumgebung ausrichtbar. In der Ausführungsform, in der der Detektor eine mechanische Schwingungseinheit aufweist, kann die Markierung die Richtung der Normalen der - vorzugsweise die Prozessanschlussachse umfassenden - Ebene anzeigen, auf die die Projektion der mechanischen Schwingungseinheit minimal ist. Die direkte Verbindung zwischen der Prozessanschlussachse und der Markierung kann der Richtung der Normalen der Ebene entsprechen, auf die die Projektion der mechanischen Schwingungseinheit minimal ist. Bevorzugt ist diese Normale für einen störungsfreien bzw. zuverlässigen bzw. genauen Betrieb des Füll- oder Grenzstandsensors in eine etwaige Strömungsrichtung des Füllguts auszurichten. Durch die Markierung kann die Ausrichtung der Ebene des flächigen Bereichs des mindestens einen Paddels erkennbar sein. In der Ausführungsform, in der der Detektor eine Radareinrichtung aufweist, kann durch die Markierung die Ausrichtung der Polarisationsebene erkennbar sein.
Die Markierung kann bereits bei der Herstellung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs eingebracht sein, insbesondere vor der Verbindung der beiden Gehäusebereiche, was die Herstellbarkeit erleichtert. Die Markierung kann beispielsweise einen nicht-rotationssymmetrischen Teil des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs umfassen. Der prozessanschlussseitige Gehäusebereich kann eine Schlüsselfläche umfassen, zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs zur Verbindung des Prozessanschlusses mit der Aufnahme. Bevorzugt weist die Schlüsselfläche nach außen, vorzugsweise radial. Die Schlüsselfläche kann einen Außensechskant umfassen. Die Markierung kann an der Schlüsselfläche angeordnet sein. Die Markierung, beispielsweise in Form einer z.B. kegelförmigen, vorzugsweise mit einer Bohrspitze herstellbaren Vertiefung, kann an einem charakteristischen Bereich der Schlüsselfläche angeordnet sein, beispielsweise in der Mitte einer Fläche eines Au-ßensechskants oder an einer Kante zwischen zwei Flächen eines Außensechskants. Hierdurch wird die Montage des Füll- oder Grenzstandsensor erleichtert.
Bevorzugt ist der Füll- oder Grenzstandsensor ein Grenzstandsensor.
Eine erfindungsgemäße Messanordnung aus einem Füll- oder Grenzstandsensor und einer Aufnahme, wobei der Füll- oder Grenzstandsensor ein Gehäuse und einen an dem Gehäuse angeordneten oder von einem Gehäuseabschnitt gebildeten Prozessanschluss aufweist, der mit der Aufnahme verbindbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Füll- oder Grenzstandsensor gemäß der obigen Beschreibung ausgebildet ist.
Zur Aufnahme bzw. Montage des Füll- oder Grenzstandsensors weist die Prozessumgebung, also z.B. der Behälter, das Rohr oder das Gerinne, in dem das zu messende Füllgut angeordnet ist, bevorzugt die Aufnahme auf, die z.B. als Klemm- oder Rohrverschraubungsstutzen ausgebildet sein kann. Die Aufnahme kann einen Adapter umfassen, der den Prozessanschluss des Füll- oder Grenzstandsensors auf die Aufnahme adaptiert.
Die Aufnahme kann an der Prozessumgebung verfügbar oder einsetzbar sein.
Der Prozessanschluss bzw. die Aufnahme kann so ausgeführt sein, dass der prozessanschlussseitige Gehäusebereich bzw. die Aufnahme bei montiertem Füll- oder Grenzstandsensor eine definierte Rotationslage relativ zu der Prozessumgebung, also beispielsweise dem Behälter oder das Rohr, in dem das zu messende Füllgut angeordnet ist, einnimmt.
Alle im Rahmen dieser Druckschrift beschriebenen Merkmale können mit dem beanspruchten Füll- oder Grenzstandsensor und der beanspruchten Messanordnung kombinierbar sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen:

1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Füll- oder Grenzstandsensors teilweise im Längsschnitt,
2 eine Ansicht des in 1 gezeigten Füll- oder Grenzstandsensors vollständig längsgeschnitten,
3 ein schematisch dargestelltes Detail aus 2,
4 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Füll- oder Grenzstandsensors teilweise im Längsschnitt,
5 eine Ansicht des in 4 gezeigten Füll- oder Grenzstandsensors vollständig längsgeschnitten,
6 ein schematisch dargestelltes Detail aus 5.

In den Figuren bezeichnen - soweit nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten mit gleicher Funktion.
Bei beiden gezeigten Ausführungsbeispielen des Füll- oder Grenzstandsensors 1 handelt es sich um einen Grenzstandsensor 1, der als Vibrationsgrenzstandschalter oder Vibrationsgrenzstandsensor ausgebildet ist. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Grenzstandsensors 1.
Wie 1 zeigt, weist der Grenzstandsensor 1 ein Gehäuse 2, einen Detektor 3 und einen Prozessanschluss 4 auf. Der Detektor 3 des Grenzstandsensors 1 umfasst eine mechanische Schwingungseinheit 42, nämlich eine Schwinggabel 43, umfassend zwei parallel zueinander beabstandete Paddel 52. Die Bildebene in den 1 und 2 entspricht jeweils der die Prozessanschlussachse 53 umfassenden Ebene, auf die die Projektion der Schwinggabel 43 minimal ist. Das Gehäuse 2 weist zwei Gehäusebereiche 5, 6 auf, nämlich einen prozessanschlussseitigen Gehäusebereich 5 und einen detektorseitigen Gehäusebereich 6. Der Detektor 3 ist an dem detektorseitigen Gehäusebereich 6 angeordnet, und zwar in dem detektorseitigen Gehäusebereich 6 und außen an dem detektorseitigen Gehäusebereich 6.
Der Prozessanschluss 4 ist ein von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich 5 gebildetes Prozessanschluss-Außengewinde 45.
Der Grenzstandsensor 1 umfasst eine Verbindungseinrichtung 7, zur rotationsausgerichteten Verbindung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs 5 mit dem detektorseitigen Gehäusebereich 6. Der Endbereich 16 des detektorseitigen Gehäusebereichs und der Endbereich 15 des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs sind um eine Rotationsachse R rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Verbindungseinrichtung 7 erlaubt eine Auswahl der Rotationslage der Gehäusebereiche 5, 6 zueinander um diese Rotationsachse R. Die Längserstreckung L des Gehäuses 2 verläuft parallel zu dieser Rotationsachse R.
Die Verbindungseinrichtung 7 weist ein in dem Gehäuse 2 angeordnetes Verbindungselement 8 auf, das mit keinem der Gehäusebereiche 5, 6 einstückig verbunden ist. Das Gehäuse 2 und das Verbindungselement 8 sind rohrförmig.
Wie dies in den 2 und 3 näher dargestellt ist, weist das Verbindungselement 8 zwei Abschnitte 9, 10 auf. Einer der Abschnitte 10 des Verbindungselements bildet mit dem detektorseitigen Gehäusebereich 6 eine Schraubverbindung 11 mit einem Innengewinde 25, einem Außengewinde 26 und einem Gewindespalt 12 aus und der andere Abschnitt 9 des Verbindungselements bildet mit dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich 5 einen durch Wände 27, 28 gebildeten Zylinderspalt 13 und einen Anschlag 14 aus. Das Verbindungselement 8 ist als in dem Gehäuse 2 angeordnete Hohlschraube 48 ausgebildet.
Der Grenzstandsensor 1 weist einen weiteren Anschlag 47 auf, der die Bewegbarkeit des Verbindungselements relativ zu dem Gehäuse 2 begrenzen und die in dieselbe Richtung wirken kann, wie der oben genannte Anschlag 14.
In dem Montagezustand der Verbindungseinrichtung 7 ist die Schraubverbindung 11 mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Schraubverbindung 11 erforderlich ist, gegen den radialen Vorsprung des Verbindungselements 56 des weiteren Anschlags 47 verschraubbar und es kann anschließend mittels des Zylinderspalts 13 eine Rotationsausrichtung der Gehäusebereiche 5, 6 zueinander erfolgen, bevor die Verbindungseinrichtung 7 in ihren Verbindungszustand gebracht wird.
Das Verbindungselement 8 ist rotationssymmetrisch um eine Achse S ausgebildet, die mit der Rotationsachse R der rotationssymmetrischen Endbereiche der Gehäusebereiche übereinstimmt und der Anschlag 14 begrenzt die Bewegbarkeit des Verbindungselements 8 relativ zu dem Gehäuse 2 in Richtung dieser Achse. Der Prozessanschluss ist rotationssymmetrisch um eine Prozessanschlussachse 53 ausgebildet, die mit der Rotationsachse R der Endbereiche 15, 16 der Gehäusebereiche übereinstimmt.
1 zeigt auch die Markierung 50 des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs 5, mittels der der Grenzstandsensor 1 bei der Montage in der Prozessumgebung relativ zu dieser optimal ausrichtbar ist und die an einer als Außensechskant ausgebildeten Schlüsselfläche 51 des prozessanschlussseitige Gehäusebereichs 5 angeordnet ist. Die Markierung 50 ist eine Vertiefung an einer Kante zwischen zwei Flächen des Außensechskants oder auf einer Fläche. Die Markierung 50 zeigt die Richtung der in Strömungsrichtung des Füllguts auszurichtenden Normalen der Ebene an, auf die die Projektion der Schwinggabel 43 minimal ist.
1 und 2 zeigen auch, dass der detektorseitige Gehäusebereich 6 ein Verlängerungsrohr 35 mit zwei Endbereichen 36, 37 umfasst. Einer der Abschnitte 10 des Verbindungselements 8 ist mit einem der Endbereiche 36 des Verlängerungsrohrs verbunden. Der Grenzstandsensor 1 umfasst mindestens eine Rohrverbindungseinrichtung 38, zur nicht-rotationsausgerichteten Verbindung des anderen Endbereichs 37 mit einem an diesen angrenzenden Gehäuseabschnitt 39. Dieser Gehäuseabschnitt 39 ist Teil einer Rohrmuffe, mit der die Membran 55 des Vibrationssensors verschweißt ist. Die Rohrverbindungseinrichtung 38 umfasst eine Verlängerungsrohr-Schraubverbindung 40, mit einem Anschlag 49, genauer gesagt, mit zwei Anschlägen 49. Die Rohrverbindungseinrichtung 38 umfasst zudem eine stoffschlüssige Rohrverbindung 41, nämlich eine Schweißverbindung in Form eines Schweißrings.
3 zeigt das Gehäuse 2 des Grenzstandsensor 1 in Schnittdarstellung und das Verbindungselement mit Ausnahme des Anschlagselements 29 ungeschnitten. Ein Innendurchmesser 18 eines sich von dem Endbereich 16 des detektorseitigen Gehäusebereichs zu dem Endbereich 15 des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs erstreckenden Verbindungsbereichs 17 des Verbindungselements 8 ist größer als 90 % eines Innendurchmessers 19, 20 des Endbereichs 15, 16 des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs und des detektorseitigen Gehäusebereichs.
Der Außendurchmesser 21 des Endbereichs 16 des detektorseitigen Gehäusebereichs weist zumindest nahezu die gleiche Größe wie der Außendurchmesser 22 des Endbereichs des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs auf.
3 lässt auch die als Schweißring 46 ausgebildete Schweißverbindung 32 der Verbindungseinrichtung 7 erkennen.
Der Gewindespalt 12 und der Zylinderspalt 13 sind jeweils zünddurchschlagssicher ausgeführt. Die Einschraubtiefe 23 der Schraubverbindung 11 beträgt zur Erzielung der Zünddurchschlagssicherheit mindestens 8 mm und/oder die Schraubverbindung 11 der Verbindungseinrichtung 7 ist so ausgeführt, dass sie die Zünddurchschlagsicherheit gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 bzw. ANSI/ASME B1.1-1989 (R2001) erreicht.
3 zeigt auch das lösbar mit dem Verbindungselement 8 verbundene Anschlagselement 29 zur Bereitstellung des Anschlags 14 der Verbindungseinrichtung 7. Der Anschlag 14 umfasst eine von dem Anschlagselement 29 des Verbindungselements 8 bereitgestellte Anschlagsfläche 30 und eine von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich 5 unmittelbar bereitgestellte Gegenanschlagsfläche 31. Die Anschlagsfläche 30 und die Gegenanschlagsfläche 31 sind in 3 aneinander anschlagend dargestellt.
In dem in den 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist das Anschlagselement 29 ein Sicherungsring 33.
In den 4 bis 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Grenzstandsensors 1 gezeigt. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zu dem in den 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dargestellt.
Wie 4 zeigt, ist das Anschlagselement 29 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kein Sicherungsring, sondern eine Mutter 34. Diese weist in ihr angeordnete Mutter-Schlüsselflächen 54 zum Ansetzen eines Dreh- oder Haltewerkzeugs auf ( 5).
Die Bildebene in den 4 und 5 entspricht wie bei den 1 und 2 jeweils der die Prozessanschlussachse 53 umfassenden Ebene, auf die die Projektion der Schwinggabel 43 minimal ist.
6 zeigt das Gehäuse 2 des Grenzstandsensor 1 in Schnittdarstellung und das Verbindungselement mit Ausnahme des Anschlagselements 29 ungeschnitten.
Eine Messanordnung aus einem Füll- oder Grenzstandsensor und einer Aufnahme, wobei der Füll- oder Grenzstandsensor 1 ein Gehäuse 2 und einen an dem Gehäuse 2 angeordneten oder von einem Gehäuseabschnitt gebildeten Prozessanschluss 4 aufweist, der mit der Aufnahme verbindbar ist, ist in den Fig. nicht gezeigt.
Bezugszeichenliste

1: Füll- oder Grenzstandsensor
2: Gehäuse
3: Detektor
4: Prozessanschluss
5: prozessanschlussseitigen Gehäusebereich
6: detektorseitigen Gehäusebereich
7: Verbindungseinrichtung
8: Verbindungselement
9: Abschnitt des Verbindungselements
10: Abschnitt des Verbindungselements
11: Schraubverbindung
12: Gewindespalt
13: Zylinderspalt
14: Anschlag
15: Endbereich des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs
16: Endbereich des detektorseitigen Gehäusebereich
17: Verbindungsbereich des Verbindungselements
18: Innendurchmesser
19: Innendurchmesser
20: Innendurchmesser
21: Außendurchmesser
22: Außendurchmesser
23: Einschraubtiefe
25: Innengewinde
26: Außengewinde
27: Wand
28: Wand
29: Anschlagselement
30: Anschlagsfläche
31: Gegenanschlagsfläche
32: Schweißverbindung
33: Sicherungsring
34: Mutter
35: Verlängerungsrohr
36: Endbereich des Verlängerungsrohrs
37: Endbereich des Verlängerungsrohrs
38: Rohrverbindungseinrichtung
39: Gehäuseabschnitt
40: Verlängerungsrohr-Schraubverbindung
41: stoffschlüssige Rohrverbindung
42: mechanischer Schwingungseinheit
43: Schwinggabel
45: Prozessanschluss-Außengewinde
46: Schweißring
47: weiterer Anschlag
48: Hohlschraube
49: Anschlag
50: Markierung
51: Schlüsselfläche
52: Paddel
53: Prozessanschlussachse
54: Mutter-Schlüsselflächen
55: Membran
56: radialer Vorsprung des Verbindungselements
S: Achse
L: Längserstreckung
R: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 60079-1:2015-04 [0016, 0037, 0076]

Claims

Füll- oder Grenzstandsensor (1), mit einem Gehäuse (2), einem Detektor (3) und einem Prozessanschluss (4), wobei das Gehäuse (2) zwei Gehäusebereiche (5, 6) aufweist, nämlich einen prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) und einen detektorseitigen Gehäusebereich (6), und der Detektor (3) zumindest teilweise an dem detektorseitigen Gehäusebereich (6) angeordnet ist und der Prozessanschluss (4) an dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) angeordnet oder von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Füll- oder Grenzstandsensor (1) eine Verbindungseinrichtung (7) umfasst, zur rotationsausgerichteten Verbindung des prozessanschlussseitigen Gehäusebereichs (5) mit dem detektorseitigen Gehäusebereich (6).
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (7) eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung (32) umfasst.
Füll- oder Grenzstandsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine druckfeste Kapselung „d“ gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 und/oder EN 60079-1:2014 und/oder EN 60079-1:2014 + AC: 2018-09 aufweist.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (7) ein Verbindungselement (8) aufweist, wobei das Verbindungselement (8) zwei Abschnitte (9, 10) aufweist, wobei einer der Abschnitte (9, 10) mit einem der Gehäusebereiche (5, 6) einen Zylinderspalt (13) und einen Anschlag (14) ausbildet und der andere Abschnitt (9, 10) mit dem anderen Gehäusebereich (5, 6) eine Schraubverbindung (11) mit einem Gewindespalt (12) ausbildet.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) in dem Gehäuse (2) angeordnet ist.
Füll- oder Grenzstandsensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindespalt (12) zünddurschlagsicher ausgeführt ist.
Füll- oder Grenzstandsensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung (11) ein Innengewinde (25) und ein Außengewinde (26) umfasst und die Anzahl der in Eingriff befindlichen Gewindegänge mindestens fünf beträgt, und das Innengewinde (25) und/oder das Außengewinde (26) in Gewindeform und Gütegrad den Toleranzen mittel oder fein gemäß DIN EN 60079-1:2015-04 bzw. ANSI/ASME B1.1-1989 (R2001) entspricht, und dass das Volumen des Gehäuses (2) kleiner ist als 100 cm³ und die Einschraubtiefe (23) der Schraubverbindung (11) mindestens 6 mm beträgt oder dass das Volumen des Gehäuses (2) größer ist als 100 cm³ und die Einschraubtiefe (23) der Schraubverbindung (11) mindestens 8 mm beträgt.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderspalt (13) zünddurchschlagsicher ausgeführt ist.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderspalt (13) eine Spaltweite von höchstens 0,1 mm aufweist und der Zylinderspalt (13) durch Wände (27, 28) gebildet wird, und der Mittelrauwert Ra gemäß ISO 468:1982-08 mindestens einer dieser Wände (27, 28) höchstens 6,3 µm beträgt.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) ein Anschlagselement (29) aufweist und der Anschlag (14) eine von dem Anschlagselement (29) bereitgestellte Anschlagsfläche (30) umfasst, und eine von dem prozessanschlussseitigen Gehäusebereich (5) oder dem detektorseitigen Gehäusebereich (6) unmittelbar oder mittelbar bereitgestellte Gegenanschlagsfläche (31) und das Anschlagselement (29) mit dem Verbindungselement (8) lösbar verbunden ist.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (29) ein Sicherungsring (33) oder eine Mutter (34) ist.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Füll- oder Grenzstandsensor (1) zusätzlich zu dem Anschlag (14) einen weiteren Anschlag (47) aufweist, der einen radialen Vorsprung (56) des Verbindungselements (8) umfasst und beabstandet zu dem Anschlagselement (29) ist, und die Schraubverbindung (11) mit einem vorgegebenen Drehmoment, das zur Erzielung der vollen Belastbarkeit der Schraubverbindung (11) erforderlich ist, gegen den Vorsprung (56) verschraubbar ist und anschließend mittels des Zylinderspalts (13) eine Rotationsausrichtung der Gehäusebereiche (5, 6) zueinander erfolgen kann.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) als Hohlschraube (48) ausgebildet ist.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der prozessanschlussseitige Gehäusebereich (5) und/oder der detektorseitige Gehäusebereich (6) ein Verlängerungsrohr (35) mit zwei Endbereichen (36, 37) umfasst, und einer der Abschnitte (9, 10) des Verbindungselements (8) mit einem der Endbereiche (36, 37) des Verlängerungsrohrs verbunden ist, wobei der Füll- oder Grenzstandsensor (1) mindestens eine Rohrverbindungseinrichtung (38) umfasst, und der andere Endbereich (36, 37) des Verlängerungsrohrs mittels der Rohrverbindungseinrichtung (38) mit einem an diesen Endbereich (36, 37) angrenzenden Gehäuseabschnitt (39) verbunden ist und die Rohrverbindungseinrichtung (38) eine Verlängerungsrohr-Schraubverbindung (40) - bevorzugt mit einem Anschlag (49) - und eine stoffschlüssige Rohrverbindung (41) umfasst.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (3) eine mechanischen Schwingungseinheit (42), insbesondere eine Schwinggabel (43), umfasst.
Füll- oder Grenzstandsensor (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der prozessanschlussseitige Gehäusebereich (5) eine Markierung (50) aufweist, die die Richtung der Normalen der Ebene anzeigt, auf die die Projektion der Schwinggabel (43) minimal ist.
Messanordnung aus einem Füll- oder Grenzstandsensor (1), und einer Aufnahme, wobei der Füll- oder Grenzstandsensor (1) ein Gehäuse (2) und einen an dem Gehäuse (2) angeordneten oder von einem Gehäusebereich gebildeten Prozessanschluss (4) aufweist, der mit der Aufnahme verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Füll- oder Grenzstandsensor (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.