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Technisches Gebiet
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Es werden Schnellverbindungsfluidverbinder beschrieben, die modulare Sensoren zum Erfassen eines Verbindungszustands der Fluidverbinder aufweisen.
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Stand der Technik
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Schnellverbindungsfluidverbinder zum Untereinanderverbinden von Fluidsystemen zum Überleiten von Fluiden von einem System zu einem anderen sind bekannt. Bei Fluidverbindern muss während des Überleitens von Fluiden eine Trennung des Verbinders vermieden werden. Es ist außerdem wichtig, vor Beginn des Leitens sicherzustellen, dass der Verbinder tatsächlich verbunden ist, um zu vermeiden, dass es zu einer versehentlichen Trennung kommt, wenn das Fluid zu strömen beginnt.
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In der
US-Patentschrift 8.844.979 werden Beispiele für Schnellverbindungsfluidverbinder beschrieben, die für das Überleiten von Fluiden, einschließlich von gasförmigen oder flüssigen Fluiden, zwischen einem ersten und zweiten Fluidsystem verwendet werden können.
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In der
US-Patentschrift 7841357 wird ein Fluidverbinder beschrieben, der einen Magneten und einen Sensor verwendet, um die Bewegung eines Kolbens zu erfassen. Basierend auf der erfassten Bewegung des Kolbens wird ein Verbindungszustand des Verbinders geschätzt. In der
US-Patentschrift 7841357 wird basierend auf der Kolbenbewegung davon ausgegangen, dass eine Verbindung hergestellt wurde. Es ist jedoch möglich, dass, obwohl sich der Kolben möglicherweise in eine vollständig geöffnete Stellung bewegt hat, das dort beschriebene Verbindungselement keine korrekte Verbindung mit dem Kuppelgegenstück herstellen konnte, beispielsweise aufgrund eines Ausfalls des Verbindungselements oder der Verwendung eines ungeeigneten Kuppelgegenstücks. Daher kann es bei dem Fluidverbinder der
US-Patentschrift 7841357 unter Druck immer noch zu einer Trennung kommen, obwohl eine vollständige Bewegung des Kolbens festgestellt wurde.
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Die Veröffentlichung der
US-Patentanmeldung 2017/0037991 offenbart Beispiele für die Verwendung von Sensoren an Fluidverbindern, die den Verbindungszustand der Fluidverbinder erfassen.
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Kurzdarstellung
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Es werden Schnellverbindungsfluidverbinder mit modularen Verbindungszustandssensoren beschrieben, die an ersteren herausnehmbar oder lösbar angebracht sind. Die Fluidverbinder können verwendet werden, um ein erstes Fluidsystem mit einem zweiten Fluidsystem zum Überleiten von Fluiden zwischen dem ersten und zweiten Fluidsystem zu verbinden. Der Begriff Fluid wird hier so verwendet, dass er Gase, Flüssigkeiten oder Gemische aus beiden einschließt. Die beschriebenen Schnellverbindungsfluidverbinder können bei jeglichen Anwendungen verwendet werden, bei denen ein Fluidverbinder verwendet wird, um zum Überleiten eines Fluids zwischen einem ersten Fluidsystem und einem zweiten Fluidsystem diese beiden Systeme zu verbinden.
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Die modularen Verbindungszustandssensoren sind jeweils so ausgeführt, dass sie einen Verbindungszustand des Fluidverbinders erfassen, an dem sie angebracht sind. Der Verbindungszustandssensor zeigt vor dem Starten eines Fluidstroms zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidsystem an, dass der Fluidverbinder des ersten Fluidsystems mit dem zweiten Fluidsystem verbunden ist. Der Verbindungszustandssensor erfasst Bewegungen von einem oder mehreren Elementen des Schnellverbindungsfluidverbinders, die an der tatsächlichen Verbindung des Fluidverbinders mit dem zweiten Fluidsystem beteiligt sind. Bei den erfassten Elementen kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere zylindrische Muffen des Fluidverbinders oder einen Kolben des Fluidverbinders handeln. Daher kann der Verbindungszustand der Fluidverbinder genau bestimmt werden.
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Die Verbindungszustandssensoren sind modular aufgebaut, sodass derselbe Verbindungszustandssensor von einem Fluidverbinder abgenommen und an einem anderen Fluidverbinder angebracht werden kann. Bei einer Ausführungsform kann ein einziger standardmäßig geformter und bemessener modularer Verbindungszustandssensor bei verschiedenen Fluidverbindern verwendet werden. Die verschiedenen Fluidverbinder können verschiedene Fluidverbinder desselben Typs sein, beispielsweise Fluidverbinder, die sich in Aufbau und Funktion ähneln. Die verschiedenen Fluidverbinder können verschiedene Größen desselben Fluidverbindertyps sein, beispielsweise Fluidverbinder, die sich in Aufbau und Funktion ähneln, jedoch verschiedene Abmessungen haben, um in verschiedenen Fluidsystemen, bei verschiedenen Fluidströmungsgeschwindigkeiten oder verschiedenen Verbindungsformen eingesetzt werden zu können. Die verschiedenen Fluidverbinder können sich auch in Aufbau und Funktion voneinander unterscheiden. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Form des modularen Sensors so geändert werden, dass der Sensor zu verschiedenen Fluidverbindern passen kann.
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Bei einer Ausführungsform wird ein Teil eines Gehäuses oder das gesamte Gehäuse des modularen Verbindungszustandssensors durchscheinend oder transparent gestaltet, um es zu ermöglichen, eine oder mehrere in das Gehäuse eingebetteter Sensorleuchten zu sehen, die beispielsweise einen Verbindungszustand des Fluidverbinders anzeigen. Dies ermöglicht es einem Benutzer, das Leuchten (oder Nichtleuchten) der einen oder der mehreren Sensorleuchte(n) visuell zu sehen, wodurch dem Benutzer eine visuelle Rückmeldung über den Verbindungszustand des Fluidverbinders bereitgestellt wird.
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Durch den modularen Aufbau des Verbindungszustandssensors können darüber hinaus Größe und Form des Verbindungszustandssensors an zukünftige/andere Technologien angepasst werden, um andere Erfassungsfunktionen, drahtlose usw., hinzuzufügen. Der modulare Verbindungszustandssensor kann durch Verlängern der Oberseite oder der Seiten des Sensors zu einer größeren Form geformt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Schnellverbindungsfluidverbinders mit einer Ausführungsform eines hier beschriebenen modularen Verbindungszustandssensors.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den modularen Verbindungszustandssensor aus 1 von dem Fluidverbinder gelöst zeigt.
- 3 ist eine weitere perspektivische Explosionsansicht aus einem anderen Winkel, die den modularen Verbindungszustandssensor aus 1 von dem Fluidverbinder gelöst zeigt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht des Fluidverbinders mit angebrachtem modularen Verbindungszustandssensor.
- 5 zeigt, wie eine interne Sensorleuchte durch einen transparenten Abschnitt des modularen Verbindungszustandssensors gesehen wird.
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Detaillierte Beschreibung
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In der vorliegenden Patentanmeldung, einschließlich den Ansprüchen, wird der Begriff Fluid, wenn keine andere Definition angegeben wird, so verwendet, dass er Gase, Flüssigkeiten oder Gemische aus beiden einschließen kann.
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Die beschriebenen Schnellverbindungsfluidverbinder mit modularem Verbindungszustandssensor können bei jeglichen Anwendungen verwendet werden, bei denen ein Fluidverbinder verwendet wird, um zum Überleiten eines Fluids zwischen einem ersten Fluidsystem und einem zweiten Fluidsystem diese beiden Systeme fluidisch zu verbinden. Die Fluidverbinder können von dem Typ sein, der in der Veröffentlichung der
US-Patentanmeldung 2017/0037991 offenbart wird, die durch diesen Verweis in vollem Umfang zu einem Bestandteil der vorliegenden Schrift wird. Darüber hinaus kann es sich bei den Fluidverbindern, an denen die hier beschriebenen modularen Verbindungszustandssensoren verwendet werden können, um einen der Fluidverbinder handeln, die von der FasTest Inc., Roseville, Minnesota vertrieben werden, wie den Fluidverbindern der Serie FE, die zum externen Verbinden und Abdichten mit einem Schlauch ausgestattet sind, den Fluidverbindern der Serie FI, die zum internen Verbinden und Abdichten mit einem Schlauch ausgestattet sind, einen der Fluidverbinder der Serie G, die zum Befüllen von Gasflaschen verwendet werden, den FasMate-Fluidverbindern (z. B. die Serien FN und FX), die mit Innen- oder Außengewinden verbunden werden, den Fluidverbindern der Serien
60 oder
70 und viele andere. Viele weitere Anwendungen der beschriebenen Fluidverbinder und modularen Verbindungszustandssensoren sind möglich.
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Bei den weiter unten beschriebenen Fluidverbindern sind zum Erfassen eines Verbindungszustands der Fluidverbinder ein oder mehrere modulare Verbindungszustandssensoren vorgesehen. Die hier beschriebenen modularen Verbindungszustandssensoren (oder kurz „Sensoren“) überwachen ein oder mehrere interne Bauteile der Fluidverbinder, um vor dem Starten eines Fluidstroms zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidsystem anzuzeigen, dass die Fluidverbinder des ersten Fluidsystems mit dem zweiten Fluidsystem verbunden sind. Die modularen Sensoren sind an den Fluidverbindern dazu angeordnet, Bewegungen eines oder mehrerer Elemente(s) der Fluidverbinder zu erfassen, die an der tatsächlichen Verbindung der Fluidverbinder mit dem zweiten Fluidsystem beteiligt sind. Dadurch wird es möglich, den Verbindungszustand der Fluidverbinder genau zu bestimmen.
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In den 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fluidverbinders 10 mit einem modularen Verbindungszustandssensor 12 dargestellt. Im Gebrauch ist der Fluidverbinder 10 über eine Fluidleitung 5 mechanisch und fluidisch mit einem ersten Fluidsystem verbunden. In dem Verbinder 10 drückt ein (weiter unten beschriebener) pneumatisch betätigter Kolben eine Gummidichtung zusammen, um die Gummidichtung gegen ein Gegenstück 7 eines zweiten Fluidsystems zu extrudieren, sodass der Fluidverbinder 10 das Gegenstück 7 ergreift. Wird Luftdruck in eine Steueröffnung in dem Verbinder 10 eingeleitet, wird der Kolben in Bewegung versetzt und drückt die Gummidichtung zusammen, bis sie das Gegenstück 7 berührt. Die Bewegung des Kolbens (oder eines anderen geeigneten Bauteils des Fluidverbinders 10) wird durch den Sensor 12 überwacht, sodass ermittelt werden kann, wann der Verbinder 10 vollständig betätigt ist und in Greifkontakt mit dem Gegenstück 7 steht. Um dies zu erreichen, wird ein Magnet federbelastet mit dem Kolben in Eingriff gebracht, sodass sich der Magnet, wenn der Kolben sich bewegt, mitbewegt. Bei der Bewegung des Magneten wird die magnetische Intensität von dem Sensor 12 erfasst und die magnetische Intensität ist mit dem Kolbenweg verknüpft.
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Der Fluidverbinder 10 weist ein (auch als Verbindergehäuse bezeichnetes) äußeres zylindrisches Gehäuse 14 mit einem vorderen Ende 16 und einem hinteren Ende 18 auf. Das Gehäuse 14 kann aus einem Material wie Metall oder Kunststoff gefertigt sein. In dem hinteren Ende 18 ist eine Steueröffnung 20 ausgebildet, durch die Luft oder ein anderes Kolbenbetätigungsfluid in Fluidverbindung mit einem Hohlraum 22 auf einer Seite eines Kolbens 24 strömen kann, um, wie durch den Doppelpfeil in 4 verdeutlicht, den Kolben 24 in eine Vorwärtsrichtung oder in Richtung des vorderen Endes 16 zu betätigen. Die Rückbewegung des Kolbens 24 (bzw. die Bewegung in Rückwärtsrichtung) in die in 4 gezeigte Stellung erfolgt durch eine Rückkehr einer (nachstehend erörterten) Dichtung zu ihrer unbeaufschlagten Form. Der Fluidverbinder 10 ohne den modularen Verbindungszustandssensor 12 und den nachstehend beschriebenen Magneten ähnelt im Aufbau den Fluidverbindern der Serie FE, die von FasTest Inc. aus Roseville, Minnesota, vertrieben werden.
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Der Kolben 24 ist verschiebbar in einem Innenraum des Gehäuses 14 angeordnet. Der Kolben 24 ist ein linear bewegbarer Teil, der Teil eines Verbindungsmechanismus des Fluidverbinders 10 ist, der den Fluidverbinder 10 lösbar mit dem Gegenstück 7 verbindet. Der Kolben 24 weist einen zylindrischen Körper 26 auf, der einen Fluiddurchgang 28 durch den Körper 26 begrenzt. Ein umlaufender Kranz 30 mit größerem Durchmesser ist einstückig an dem Körper 26 ausgebildet und steht von diesem radial nach außen ab. Ein Umfang des Kranzes 30 befindet sich eng benachbart zu einer Innenfläche des Gehäuses 14, und eine Dichtung 32, beispielsweise ein elastomerer O-Ring, kann in einem Kanal 34 angeordnet sein, der in der Stirnfläche des Kranzes 30 ausgebildet ist, um gegen die Innenfläche des Gehäuses 14 abzudichten und eine Fluidleckage aus dem Hohlraum 22 an dem Kranz 30 vorbei zu verhindern. Außerdem befindet sich die Außenfläche des Körpers 26 eng benachbart zu einer Innenfläche des Gehäuses 14 und zu einer Innenfläche einer vorderen Muffe 36, und Dichtungen 38, 40, beispielsweise elastomere O-Ringe, können in Kanälen 42, 44 angeordnet sein, die an einander gegenüberliegenden Enden des Körpers 26 ausgebildet sind, um gegen die Innenflächen abzudichten und eine Fluidleckage an den Dichtungen 38, 40 vorbei zu verhindern.
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Eine in dem hinteren Ende 18 ausgebildete Fluidöffnung 50 steht mit dem Fluiddurchgang 28 durch den Körper 26 in Fluidverbindung, um den Durchgang von Fluid zwischen dem Durchgang 28 und der Öffnung 50 zu ermöglichen. Die Fluidleitung 5 ist mit der Öffnung 50 verbunden.
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Die vordere Muffe 36 ist teilweise in dem Gehäuse 14 angeordnet, wobei sich ein vorderes Ende der Muffe 36 von dem vorderen Ende 16 des Gehäuses 14 her erstreckt. Die Muffe 36 bildet einen Teil des Verbindungsmechanismus zum Verbinden des Fluidverbinders 10 mit dem Gegenstück 7, wie einem Schlauch, durch das ein Fluid zum und vom Fluidverbinder 10 strömen kann.
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Der Verbindungsmechanismus weist außerdem eine Dichtung 52, beispielsweise eine Gummidichtung, auf, die zwischen einem Paar Ringscheiben 54, 56 angeordnet ist. Die Ringscheibe 54 ist zwischen dem vorderen Ende der Dichtung 52 und einem Flansch 58 angeordnet, der von der Muffe 36 radial nach innen ragt. Die Ringscheibe 56 ist zwischen dem hinteren Ende der Dichtung 52 und dem Ende des Körpers 26 angeordnet.
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Wenn der Kolben 24 in 4 nach rechts betätigt wird, indem Druckluft oder ein anderes Fluid durch die Steueröffnung 20 eingeleitet wird, tritt die Druckluft in den Hohlraum 22 ein und wirkt gegen den Kolben 24. Der Kolben 24 wird dadurch nach rechts betätigt, sodass der Kolben 24 gegen die Ringscheibe 56 drückt und die Dichtung 52 zwischen den Ringscheiben 54, 56 zusammengedrückt wird. Die Dichtung 52 ist aus einem Material gefertigt, das ausreichend elastisch ist, damit die Dichtung 52 beim Zusammendrücken zwischen den Ringscheiben 54, 56 radial nach innen extrudiert werden kann. Wird die Dichtung 52 radial nach innen extrudiert, dichtet sie gegen das Gegenstück 7 ab und umgreift es. Diese abdichtende und greifende Wirkung auf das Gegenstück 7 ist im Stand der Technik aus den oben erwähnten Fluidverbindern der Serie FE bekannt.
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Wie in 4 zu sehen ist, ist ein Magnet 60 beweglich in einer in dem Gehäuse 14 ausgebildeten Öffnung angeordnet. Ein zwischen dem Magneten 60 und dem Gehäuse 14 angeordnetes Vorspannelement 62, beispielsweise eine nichtmagnetische Schraubenfeder, spannt den Magneten 60 vor, sodass er in ständigem Eingriff mit dem Kolben 24 ist. Daher bewegt sich der Magnet 60 mit der Vor- und Zurückbewegung des Kolbens 24 mit. Die Bewegungen des Magneten 60 können von dem Sensor 12 durch das Detektieren der magnetischen Intensität bezüglich des Sensors 12 erfasst werden. Die Verwendung eines Sensors zum Erfassen der magnetischen Intensität eines Magneten, um darüber die relativen Positionen zwischen dem Sensor und dem Magneten zu ermitteln, ist im Stand der Technik bekannt. Bei einer weiteren Ausführungsform könnte der Magnet 60 direkt an dem Kolben 24 angebracht sein, beispielsweise an dem Körper 26 oder an dem Kranz 30, wobei die Bewegungen des Magneten 60 vom Sensor 12 erfasst werden.
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In den 1 bis 4 weist der Sensor 12 einen Sensorkörper 70 auf. Der Sensorkörper 70 ist so ausgeführt, dass er lösbar mit dem Gehäuse 14, beispielsweise am hinteren Ende 18, verbunden ist. Der Sensorkörper 70 enthält das (die) Erfassungselement(e) und die Elektronik, die zum Erfassen der Bewegung des Magneten 60 verwendet werden, wodurch ein oder mehrere Signal(e) erzeugt werden, die durch Logik auf einem Sensorchip 72 in dem Sensorkörper 70 interpretiert werden können, um die relativen Positionen des Magneten 60 (und damit des Kolbens 24) gegenüber dem Erfassungselement zu ermitteln. Ein Signal, das einen Verbindungsstatus anzeigt, oder ein Verbindungsqualitätssignal kann dann durch die Logik auf dem Sensorchip 72 erzeugt werden, um basierend auf den erfassten relativen Positionen eine gute oder eine schlechte Verbindung anzuzeigen, und das Signal kann über einen Draht 74, der mit einem Anschluss 76 des Sensorkörpers 70 verbunden ist, an eine (nicht gezeigte) Überwachungsvorrichtung außerhalb des Verbinders 10 (siehe 5) weitergeleitet werden. Bei weiteren Ausführungsformen können Signale von dem Sensor drahtlos über ein geeignetes Übertragungsverfahren, beispielsweise einen (nicht gezeigten) Transceiver in dem Sensor 12, sowohl von als auch zu dem Sensor 12 übertragen werden.
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Bei einer Ausführungsform kann der Sensorkörper 70 eine Fortsetzung eines Abschnitts oder mehrerer Abschnitte der Außenflächen des Gehäuses 14 bilden. Beispielsweise kann der Sensorkörper 70, wie am besten den 1 bis 3 entnehmbar, eine halbzylindrische Form mit einer im Allgemeinen flachen oder planaren in radialer Richtung inneren Seite 80, die an einer im Allgemeinen flachen oder planaren Oberfläche 82 am Gehäuse 14 anliegt, einer in radialer Richtung äußeren gekrümmten Fläche 84, die im Allgemeinen bündig mit der Außenfläche 86 des Gehäuses 14 ist und im Allgemeinen eine glatte Fortsetzung dieser bildet, einer im Allgemeinen flachen oder ebenen inneren axialen Seite 88, die an einer im Allgemeinen flachen oder ebenen Oberfläche 90 des Gehäuses 14 anliegt, und einer im Allgemeinen flachen oder ebenen äußeren axialen Seite 92, die an einer im Allgemeinen flachen oder ebenen Stirnfläche 94 am hinteren Ende 18 des Gehäuses 14 anliegt und die im Allgemeinen eine glatte Fortsetzung der Stirnfläche 94 des Gehäuses 14 bildet, aufweisen.
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Der Sensorkörper 70 ist mechanisch an dem Körper 14 mittels einer oder mehrerer Schraube(n) 100, beispielsweise mit Mutter oder zum Einschrauben, befestigt, die sich durch den Sensorkörper 70 und in entsprechende mit Gewinde versehene Löcher 14 in dem Körper erstrecken. In dem dargestellten Beispiel wird ein Paar Schrauben 100 verwendet, wobei sich die Schrauben 100 im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsachse des Kolbens 24 oder senkrecht zur Längsachse des Verbinders 10 erstrecken. Die Schrauben 100 sind durch die in dem Chip 72 ausgebildeten Löcher 102 geführt. Ein Paar Aussparungen 104 in umgekehrter „U“-Form ist in dem Sensorkörper 70 ausgebildet, um ein Versenken des Kopfendes der Schrauben 100 relativ zu der äußeren gekrümmten Oberfläche 84 zu ermöglichen.
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Für die Darstellung in 4 gilt, dass der Chip 72 ein oder mehrere Erfassungselement(e) 110 aufweist, die den Magneten 60 erfassen. Der Chip 72 weist ferner Elektronik, wie einen Prozessor, einen Speicher und sonstige Elektronik, zum Implementieren der Funktionen des hier beschriebenen Sensors 12 auf. Bei einer Ausführungsform kann der Chip 72 auch eine oder mehrere darauf angeordnete Leuchtdiode(n) (LED) aufweisen, um eine Anzeige des Verbindungszustands des Verbinders 10 auf der Grundlage der Erfassung durch das Erfassungselement 110 bereitzustellen. Die LED kann an einer beliebigen Stelle an dem Chip 72 angeordnet sein, die es dem Benutzer ermöglicht, die LED zu sehen. Bei einer Ausführungsform ist die LED durch einen durchscheinenden oder transparenten Abschnitt des Sensorkörpers 70 sichtbar. 5 zeigt das Leuchten 112 einer LED, das durch den Sensorkörper 70 sichtbar ist. In dem dargestellten Beispiel ist der gesamte Sensorkörper 70 durchscheinend oder transparent gestaltet. Ein Teil des oder der gesamte Sensorkörper(s) 70 des Sensors 12 können durchscheinend oder transparent gestaltet sein, um es zu ermöglichen, die LED zu sehen. Dies ermöglicht es einem Benutzer, das Leuchten (oder Nichtleuchten) der einen oder der mehreren Sensorleuchten visuell zu sehen, wodurch dem Benutzer eine visuelle Rückmeldung über den Verbinderzustand bereitgestellt wird, beispielsweise ob die Verbindung gut ist oder nicht.
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Der Sensorkörper 70 kann aus irgendeinem Material gefertigt sein, das zur Verwendung mit dem Verbinder 10 und zur Bereitstellung der Funktionen des hier beschriebenen Sensorkörpers 70 geeignet ist. Beispielsweise kann der Sensorkörper 70 aus einem Material auf Kunststoffbasis oder Kunstharzbasis gefertigt sein. Der Chip 72, ein oder mehrere Erfassungselement(e) 110 und sonstige Elektronik können in dem Material des Sensorkörpers 70 eingebettet sein, sodass das Material die Komponenten eng umschließt. Alternativ können der Chip 72, das eine oder die mehreren Erfassungselement(e) 110 und die sonstige Elektronik in einem im Allgemeinen ausgehöhlten inneren Abschnitt des Sensorkörpers 70 angeordnet sein.
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Beim Betrieb des Fluidverbinders 10 wird das Gegenstück 7 in den Verbinder 10 eingesetzt (oder der Verbinder 10 wird in das Gegenstück 7 eingesetzt). Unter Druck gesetztes Fluid wird dann durch die Steueröffnung 20 in den Hohlraum 22 eingeleitet, um den Kolben 24 in 4 nach rechts zu drücken, wodurch die Dichtung 52 zwischen die Ringscheiben 54, 56 zusammengedrückt wird, wodurch die Dichtung 52 extrudiert wird, sodass sie um das Gegenstück 7 abdichtet und dieses umgreift. Wurde eine gute Abdichtung zwischen der Dichtung 52 und dem Gegenstück 7 erreicht, kann zugelassen werden, dass Fluid zwischen dem Fluidverbinder 10 und dem Gegenstück 7, beispielsweise durch den Verbinder 10 und in das Gegenstück 7, oder vom dem Gegenstück 7 durch den Verbinder 10 und über die Fluidleitung 5 durch die Öffnung 50 heraus zu dem ersten Fluidsystem strömt. Wird das unter Druck stehende Fluid aus dem Hohlraum 22 entleert, kehrt die Dichtung 52 aufgrund ihrer Elastizität in ihre unbeaufschlagte oder ursprüngliche Form zurück und drückt den Kolben 24 in seine ursprüngliche Position zurück.
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Wird festgestellt, dass eine gute Abdichtung zwischen der Dichtung 52 und dem Gegenstück 7 erreicht wurde, kann der Benutzer außerdem den Verbinder 10 auf Null abgleichen, um basierend auf der entsprechenden relativen Positionierung des Magneten 60 und des Sensors 12 und dem daraus resultierenden Signal, das von dem Sensor 12 ausgegeben wird, einen guten Verbindungszustand zu definieren. Das Abgleichen auf Null kann auf jede geeignete Weise erfolgen. Bei jeder weiteren Betätigung des Verbinders 10 kann entschieden werden, dass der Verbinder 10 angemessen mit dem Gegenstück 7 verbunden ist, sobald das korrekte erwartete Signal vom Sensor 12 empfangen wird. Wird die Dichtung 52 abgenutzt und läuft der Kolben 24 über und/oder kehrt der Kolben nicht aufgrund der Elastizität der Dichtung 52 in seine ursprüngliche Ausgangsposition zurück, verschlechtert sich das vom Sensor 12 erwartete Signal und zeigt damit an, dass ein Problem bei der Dichtfähigkeit vorliegt. Der Benutzer würde damit wissen, wann die Dichtung 52 zu wechseln ist.
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Der Verbindungszustandssensor
12 ist modular aufgebaut, sodass der Sensor
12 bei einem Fluidverbinder, wie dem Fluidverbinder
10, ausgebaut und an einem anderen Fluidverbinder angebracht werden kann. Beispielsweise kann der Sensor
12 bei verschiedenen Fluidverbindern
10 verwendet werden, die sich in Aufbau und Funktion ähneln. Alternativ kann der Sensor
12 bei verschiedenen Fluidverbindern
10 verwendet werden, die sich in Aufbau und Funktion ähneln, jedoch verschiedene Abmessungen haben, um in verschiedenen Fluidsystemen, bei verschiedenen Fluidströmungsgeschwindigkeiten oder verschiedenen Verbindungsformen eingesetzt werden zu können. Alternativ kann der Sensor
12 mit dem Verbinder
10 und mit einem anderen Verbindertyp verwendet werden, wie beispielsweise dem in der veröffentlichten
US-Anmeldung 2017/0037991 beschriebenen Gasflaschenverbinder. Die Form des modularen Sensors
12 kann bei der Verwendung bei verschiedenen Verbindern gleich bleiben oder die Form des Sensors
12 kann so geändert werden, dass sein Sensorkörper eine im Allgemeinen glatte Fortsetzung eines Abschnitts oder mehrerer Abschnitte der Außenflächen des verschiedenen Fluidverbinders, bei dem der Sensor
12 verwendet wird, bildet.
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Der Fluidverbinder 10 wird als den einen Magneten 60 verwendend beschrieben. Es könnten jedoch ein oder mehrere zusätzliche Magneten zum Folgen der Bewegungen des Kolbens 24 angebracht sein, wobei die Bewegungen der Magneten durch mehrere Erfassungselemente 110 des Sensors 12 oder durch Erfassungselemente 110 verschiedener an dem Fluidverbinder 10 angebrachter Sensoren 12 erfasst wird.
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Darüber hinaus wird der Magnet 60 hier als den Bewegungen des Kolbens 24 folgend beschrieben. Die Bewegung einer oder mehrerer der Ringscheiben 54, 56 könnte jedoch erfasst werden, indem ein oder mehrere Magnet(e) an den Ringscheiben 54, 56 angebracht werden oder indem ein oder mehrere Magnet(e) zum Folgen der Bewegungen der Ringscheiben 54, 56 angebracht werden. Dies kann zusätzlich zu oder unabhängig von dem Magneten erfolgen, der den Bewegungen des Kolbens 24 folgt.
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Zusätzlich könnten bei anderen Fluidverbindern andere bewegliche Teile erfasst werden, die Teil eines Verbindungsmechanismus des Fluidverbinders sind, der den Fluidverbinder lösbar mit dem Fluidsystem verbindet. Beispielsweise könnte ein Magnet an einer zylindrischen Muffe des Fluidverbinders angebracht sein oder zum Folgen ihrer Bewegung angebracht sein.
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Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsbeispiele sind in jeder Hinsicht als beispielhaft und nicht als einschränkend anzusehen. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung angegeben und alle dem Sinn der Ansprüche entsprechenden und ihnen gleichwertige Änderungen sind dazu gedacht, im Anspruchsumfang der Erfindung mit eingeschlossen zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8844979 [0003]
- US 7841357 [0004]
- US 2017/0037991 [0005, 0012, 0029]
