DE202010016488U1 - Sensor Process adapter - Google Patents
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Abstract
Sensor-Prozessadapter mit einer hohlzylindrischen Muffe (12) mit einem eine distale Sensoröffnung (22) umgebenden konischen nicht-elastomeren Dichtungssitz (30) und mit einem Sensorstutzen (14) zum Einschrauben in die Muffe (12), wobei der Sensorstutzen (14) einen distalen Sensor aufweist, der im eingeschraubten Zustand durch die Sensoröffnung (22) hindurch ragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstutzen (14) einen den Sensor umgebenden elastomeren O-Ring (26) aufweist, dessen äußerer Durchmesser derart größer als der innere Durchmesser y des Dichtungssitzes (30) ist, dass der O-Ring (26) im eingeschraubten Zustand gegen den Dichtungssitz (30) gepresst wird, und dass das Verhältnis von dem inneren Durchmesser y des Dichtungssitzes zu der Axiallänge x der Muffe im Bereich zwischen 0,42 und 0,49 oder im Bereich zwischen 1,10 und 1,23 liegt.Sensor process adapter having a hollow cylindrical sleeve (12) with a conical non-elastomeric seal seat (30) surrounding a distal sensor opening (22) and with a sensor socket (14) for screwing into the socket (12), wherein the sensor socket (14) has a having distal sensor which protrudes through the sensor opening (22) in the screwed-in state, characterized in that the sensor socket (14) has an elastomeric O-ring (26) surrounding the sensor whose outer diameter is greater than the inner diameter y of the sensor Sealing seat (30) is that the O-ring (26) in the screwed state against the seal seat (30) is pressed, and that the ratio of the inner diameter y of the seal seat to the axial length x of the sleeve in the range between 0.42 and 0.49 or between 1.10 and 1.23.
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor-Prozessadapter mit einer hohlzylindrischen Muffe mit einem eine distale Sensoröffnung umgebenden konischen nicht-elastomeren Dichtungssitz und mit einem Sensorstutzen zum Einschrauben in die Muffe.The invention relates to a sensor process adapter with a hollow cylindrical sleeve with a conical non-elastomeric seal seat surrounding a distal sensor opening and with a sensor socket for screwing into the sleeve.
Sensorstutzen finden zum Beispiel Anwendung als Temperaturmesssensoren oder als kapazitive Sensoren zur Überwachung von Flüssigkeitspegeln in Behältern und Rohrleitungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Typischerweise wird ein Sensorstutzen in eine Muffe mit hohlzylindrischer Form eingeschraubt, die eine distale Sensoröffnung mit einem konischen nicht-elastomeren Dichtungssitz aufweist. Hierbei ist der Dichtungssitz eines Temperatursensors meist aus Metall und der Dichtungssitz eines kapazitiven Sensors meist aus einem nicht-elastomeren, nicht leitenden Kunststoff hergestellt. Der Sensorstutzen muss in eingeschraubtem Zustand dichtend mit der Muffe abschließen, damit keine Flüssigkeit zwischen Muffe und Sensorstutzen hindurchtreten kann.Sensor sockets are used, for example, as temperature measuring sensors or as capacitive sensors for monitoring liquid levels in containers and pipelines in the food and pharmaceutical industries. Typically, a sensor stub is threaded into a sleeve of hollow cylindrical shape having a distal sensor opening with a conical non-elastomeric seal seat. Here, the seal seat of a temperature sensor is usually made of metal and the seal seat of a capacitive sensor usually made of a non-elastomeric, non-conductive plastic. When screwed in, the sensor socket must seal with the socket so that no liquid can pass between the socket and the sensor socket.
Bei einem Sensorstutzen mit einer nicht-elastomeren konischen Dichtfläche, die beim Einschrauben des Sensorstutzens gegen den konischen nicht-elastomeren Dichtungssitz der Muffe gepresst wird, besteht die Möglichkeit, dass Grate in der Oberfläche des Dichtungssitzes oder Vertiefungen als Folge von Beschädigungen der Oberfläche die Dichtungswirkung beeinträchtigen. Beim Nacharbeiten eines beschädigten oder mit Graten versehenen konischen Dichtungssitzes können z. B. spiralförmige oder andere Vertiefungen entstehen, die wiederum die Dichtwirkung beeinträchtigen. Im Besonderen trifft dies auf bereits verbaute Sensorstutzen zu, welche z. B. auch durch Wartungsarbeiten beschädigt, bzw. beeinträchtigt worden sind. Es besteht auch die Gefahr, dass bei nicht sachgemäßem Einschweißen eines solchen Sensorstutzens die konische Dichtfläche eine Deformation durch Schweißverzug erhält. Die im Markt befindlichen Sensorstutzen weisen in der Kombination metall/metall und metall/nicht-elastomer den Nachteil auf, nicht aseptisch zu sein.For a sensor stub having a non-elastomeric conical sealing surface which is pressed against the conical non-elastomeric seal seat of the sleeve when the sensor stub is threaded, there is a possibility that burrs in the surface of the seal seat or dimples as a result of surface damage will compromise sealing performance , When reworking a damaged or burred conical seal seat z. B. spiral or other depressions arise, which in turn affect the sealing effect. In particular, this applies to already installed sensor nozzle, which z. B. also damaged by maintenance, or have been affected. There is also the danger that if not properly welded such a sensor nozzle, the conical sealing surface receives a deformation due to welding distortion. The sensor sockets on the market in the combination of metal / metal and metal / non-elastomer have the disadvantage of not being aseptic.
Prozessadapter nach dem Stand der Technik sind zunächst meist hygienisch, weisen also zum Prozess keine Toträume auf, in denen sich Bakterien oder Sporen sammeln können. Diese Verbindungen werden im Prozess durch Temperatursprünge leichte Verschiebungen durch unterschiedliche Längenausdehnungen erfahren, so dass von der Prozessaußenseite Bakterien und Sporen in das Innere des Prozesses eindringen können. Diese setzen sich in die Rauhtiefe der typischerweise gedrehten Oberfläche. Der Prozess wird infiziert. Eine solche Verbindung ist nicht aseptisch.First, process adapters according to the prior art are usually hygienic, ie, they have no dead spaces in the process in which bacteria or spores can collect. These compounds will experience slight shifts in the process due to temperature jumps due to different length expansions, so that bacteria and spores can penetrate from the outside of the process into the interior of the process. These settle in the roughness depth of the typically rotated surface. The process gets infected. Such a compound is not aseptic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prozessadapter mit verbesserter aseptischer Dichtwirkung zu schaffen. Der erfindungsgemäße Sensor-Prozessadapter wird definiert durch die Merkmale von Anspruch 1.The invention has for its object to provide a process adapter with improved aseptic sealing effect. The sensor process adapter according to the invention is defined by the features of claim 1.
Demnach weist der Sensorstutzen einen die Mittellängsachse des distalen Sensors umgebenden elastomeren O-Ring auf, dessen äußerer Durchmesser derart größer als der innere Durchmesser des Dichtungssitzes ist, dass der O-Ring im eingeschraubten Zustand gegen den Dichtungssitz gepresst wird. Der elastomere O-Ring ermöglicht eine gleichmäßige Dichtwirkung auch im Falle von Beschädigungen der nicht-elastomeren Oberflächen des Sensorstutzens und/oder der Muffe. Herkömmlicherweise wurden elastomere O-Ringe zur Dichtung auf konischen nicht-elastomeren Dichtungsflächen eines Sensorstutzens und einer Muffe gerade vermieden.Accordingly, the sensor nozzle has an elastomeric O-ring surrounding the central longitudinal axis of the distal sensor, the outer diameter of which is greater than the inner diameter of the sealing seat such that the O-ring is pressed against the seal seat in the screwed-in state. The elastomeric O-ring allows a uniform sealing effect even in the case of damage to the non-elastomeric surfaces of the sensor nozzle and / or the sleeve. Traditionally, elastomeric o-rings have been used to seal on conical non-elastomeric seal surfaces of a sensor nozzle and sleeve.
Das Verhältnis von innerem Durchmesser y des Dichtungssitzes zur Axiallänge x der Muffe liegt entweder im Bereich zwischen 0,42 und 0,49 oder im Bereich zwischen 1,10 und 1,23. Hierbei ist der Bereich zwischen 0,42 und 0,49 zur Anwendung bei einer Muffe vorgesehen, die einen Dichtungssitz mit konischer Dichtfläche aufweist, die gegenüber der Längsrichtung der Muffe um einen Winkel α im Bereich zwischen 127° bis 133° oder im Bereich zwischen 153° und 159° geneigt ist. Der Bereich zwischen 1,10 und 1,23 ist vorzugsweise für eine Muffe vorgesehen, deren konische Dichtfläche um einen Winkel α im Bereich zwischen 153° und 159° gegenüber der Längsachse der Muffe geneigt ist.The ratio of the inner diameter y of the seal seat to the axial length x of the sleeve is either in the range between 0.42 and 0.49 or in the range between 1.10 and 1.23. Here, the range between 0.42 and 0.49 is intended for use with a sleeve having a sealing seat with conical sealing surface, which is opposite the longitudinal direction of the sleeve by an angle α in the range 127 ° to 133 ° or in the range between 153 ° and tilted 159 °. The range between 1.10 and 1.23 is preferably provided for a sleeve whose conical sealing surface is inclined by an angle α in the range between 153 ° and 159 ° with respect to the longitudinal axis of the sleeve.
Bei einer Muffe der Norm M12 bildet die konische Dichtfläche mit der Längsachse der Muffe einen Winkel α von 156°. Eine Muffe gemäß der Norm G1” weist ebenfalls eine um 156° gegenüber der Muffenlängsachse geneigte konische Dichtfläche auf. Einem Winkelbereich für den Winkel α zwischen 153° und 159° ist im Falle einer Muffe der Norm M12 vorzugsweise der Quotientenbereich für den Quotienten aus Innendurchmesser y des Dichtungssitzes und Axiallänge x der Muffe zwischen 0,42 und 0,46 zugeordnet. Im Falle einer Muffe der Norm G1” liegt der Quotient y/x im Bereich zwischen 1,10 und 1,23. Bei einer Muffe der Norm G1/2” bildet die konische Dichtfläche mit der Muffenlängsachse einen Winkel von 130°. Einem Winkelbereich α zwischen 127° und 133° ist somit vorzugsweise ein Quotient y/x im Bereich zwischen 0,47 und 0,49 zugeordnet.In the case of a sleeve of the M12 standard, the conical sealing surface forms an angle α of 156 ° with the longitudinal axis of the sleeve. A sleeve according to the standard G1 "also has an inclined by 156 ° relative to the sleeve longitudinal axis conical sealing surface. An angular range for the angle α between 153 ° and 159 ° in the case of a sleeve of the standard M12 preferably the quotient range for the quotient of inner diameter y of the seal seat and axial length x of the sleeve between 0.42 and 0.46 assigned. In the case of a sleeve of standard G1 ", the quotient y / x lies in the range between 1.10 and 1.23. With a sleeve of the G1 / 2 "standard, the conical sealing surface forms an angle of 130 ° with the sleeve longitudinal axis. An angular range α between 127 ° and 133 ° is thus preferably assigned a quotient y / x in the range between 0.47 and 0.49.
Bei den obigen Quotientenbereichen für den Quotienten aus Innendurchmesser y des Dichtungssitzes und axialer Länge x der Muffe wird für den elastomeren O-Ring ein optimaler Anpressdruck gegen die Dichtfläche des Dichtungssitzes bewirkt, der ein optimales, aseptisches Dichtverhalten ermöglicht, ohne die Muffe, den Sensorstutzen und/oder den O-Ring zu beschädigen. Die erfindungsgemäße Verbindung ist hygienisch und aseptisch, da leichte Verschiebungen durch unterschiedliche Längenausdehnungen durch das Elastomer aufgefangen werden können. Der Prozess wird nicht infiziert.In the above quotient ranges for the quotient of the inner diameter y of the seal seat and the axial length x of the sleeve, an optimum contact pressure against the sealing surface of the seal seat is achieved for the elastomeric O-ring, which enables an optimal, aseptic sealing behavior. without damaging the sleeve, the sensor socket and / or the O-ring. The compound of the invention is hygienic and aseptic, since slight displacements can be absorbed by different length expansions by the elastomer. The process is not infected.
Vorzugsweise ist der O-Ring in einer den Sensor umgebenden toroidalen Halterinne gehalten, um gleichmäßig an dem Sensorstutzen gehalten zu sein, ohne durch die Flächenpressung auf der konischen Dichtfläche verschoben zu werden.Preferably, the O-ring is held in a toroidal retaining channel surrounding the sensor so as to be held uniformly on the sensor socket without being displaced by the surface pressure on the conical sealing surface.
Hierbei weist der Sensorstutzen vorzugsweise eine den Sensor ringförmig umgebende in distale Richtung weisende Pressfläche zum Pressen des O-Rings gegen den Dichtungssitz auf, um beim Einschrauben in die Muffe eine in axialer Richtung maximal wirkende Presskraft zum Anpressen des O-Rings gegen den Dichtungssitz zu schaffen.In this case, the sensor connection piece preferably has a pressing surface, which surrounds the sensor in the distal direction, for pressing the O-ring against the seal seat, in order to create a maximum pressing force in the axial direction for pressing the O-ring against the seal seat when screwing into the socket ,
Der Innendurchmesser der Pressfläche sollte kleiner als der Innendurchmesser des Dichtungssitzes sein, so dass im eingeschraubten Zustand des Sensorstutzens ein ringförmiger Quellspalt für den O-Ring zwischen dem Sensorstutzen und der Muffe verbleibt. Beim Zusammenpressen des O-Rings in Folge eines Einschraubens des Sensorstutzens in die Muffe kann der O-Ring durch den Quellspalt hindurchtreten und seine Oberfläche den umgebenden Oberflächen des Sensorstutzens und der Muffe anpassen, um eine geeignete Dichtwirkung zu erzielen. Herkömmlicherweise wird ein Dichten mit Hilfe eines O-Rings, der in axialer Richtung schräg gegen eine konische Dichtfläche gepresst wird, vermieden. Herkömmlicherweise wird ein O-Ring vielmehr in senkrechter Richtung gegen eine Dichtfläche gepresst.The inner diameter of the pressing surface should be smaller than the inner diameter of the seal seat, so that in the screwed-in state of the sensor nozzle an annular source gap for the O-ring between the sensor nozzle and the sleeve remains. Upon compression of the O-ring as a result of screwing the sensor nozzle into the sleeve, the O-ring can pass through the source gap and adapt its surface to the surrounding surfaces of the sensor nozzle and the sleeve to achieve a suitable sealing effect. Conventionally, sealing by means of an O-ring, which is pressed obliquely in the axial direction against a conical sealing surface, is avoided. Conventionally, an O-ring is rather pressed in the vertical direction against a sealing surface.
Der Sensorstutzen kann einen proximalen ringförmigen Kragen aufweisen, dessen Außendurchmesser derart größer als der Durchmesser der Muffe ist, dass der Kragen einen distal weisenden Anschlag für die Muffe bildet. Beim Einschrauben des Sensorstutzens in die Muffe stößt der Anschlag gegen eine Außenfläche der Muffe und begrenzt die Eindringtiefe und das Drehmoment, mit dem der Sensorstutzen in die Muffe eingeschraubt wird. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine Drehmomentbegrenzung und eine Begrenzung der auf den O-Ring wirkenden Presskraft erzielt.The sensor neck may have a proximal annular collar whose outer diameter is greater than the diameter of the sleeve such that the collar forms a distal-facing stop for the sleeve. When screwing the sensor nozzle into the sleeve, the stop abuts against an outer surface of the sleeve and limits the penetration depth and the torque with which the sensor nozzle is screwed into the sleeve. In this way, a torque limitation and a limitation of the force acting on the O-ring pressing force is achieved by simple means.
Im Folgenden werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:In the following two embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the figures. Show it:
Proximal der Sensorspitze
Der Sensorstutzen
Durch das schräge Anpressen des O-Rings
Das Ausführungsbeispiel gemäß den
Claims (8)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20110324 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140116 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |