EP4115436A1 - Sensing device for sensing the position of a movable object - Google Patents

Sensing device for sensing the position of a movable object

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EP4115436A1
EP4115436A1 EP21710897.6A EP21710897A EP4115436A1 EP 4115436 A1 EP4115436 A1 EP 4115436A1 EP 21710897 A EP21710897 A EP 21710897A EP 4115436 A1 EP4115436 A1 EP 4115436A1
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EP
European Patent Office
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arm
detection device
base
rotation
axis
Prior art date
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Pending
Application number
EP21710897.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Siegelin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Framatome GmbH
Original Assignee
Framatome GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Framatome GmbH filed Critical Framatome GmbH
Publication of EP4115436A1 publication Critical patent/EP4115436A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H01H2021/287—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift with adjustable head, e.g. the actuator head can have different positions in relation to the limit switch itself
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    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H36/0006—Permanent magnet actuating reed switches
    • H01H36/0046—Limit switches, also fail-safe operation or anti-tamper considerations

Definitions

  • Detection device for detecting a position of a movable one
  • the present invention relates to a detection device for detecting a position of a moving object and the use thereof.
  • the present invention further relates to a system for sterilizing at least one moving object by irradiation, the system having at least one conveyor system for transporting the at least one moving object and a detection device.
  • the invention relates to a detection device which is set up in such a way that it withstands high levels of radioactive radiation, in particular a high gamma dose, and / or high temperatures.
  • EP 0 843 329 A2 discloses a position switch with a pivot lever.
  • the positions of the objects are detected by detection devices which, due to their design, have only a low resistance to high temperatures or a high radiation dose.
  • detection devices which, due to their design, have only a low resistance to high temperatures or a high radiation dose.
  • sensing devices often include a large number of polymer elements which are degraded by the sustained radiation.
  • detection devices also often include electronic elements which are also decomposed by prolonged radiation. It is therefore necessary to frequently exchange the known detection devices. This leads to an increased maintenance effort.
  • this object is achieved by a detection device for detecting a position of a moving object, the detection device comprising:
  • a sensor which is set up to detect a rotation of the arm relative to the base, the sensor having a first part and a second part, the first part rotating with the arm, and the second part being attached to the base.
  • the first part is a first element of a magnet-switch pair, the switch being an electrical switch which is adapted to be operated by the magnetic field of the magnet, and the second part is the other element of the magnet-switch pair wherein the electrical switch is in a first rotational position of the arm in a first state, and wherein the electrical switch is in a second rotational position of the arm that is different from the first rotational position of the arm.
  • the detection device has a high resistance to radioactive radiation and a high resistance to high temperatures.
  • the sensor which includes the magnet and the electrical switch, achieves a high level of radiation resistance and resistance to high temperatures.
  • the electrical switch is set up to be actuated by the magnetic field of the magnet and thus enables reliable detection of the position of the moving object even with high radiation exposure or high temperature.
  • the detection device comprises one, several or all of the following features, in all technically possible combinations:
  • the arm is rotatably mounted on the base via a shaft and at least one bearing, in particular two bearings, each bearing being in particular a sliding bearing.
  • the arm, shaft and bearing are made of metal.
  • the first part of the sensor is attached to the shaft.
  • the detection device comprises at least one reset device, in particular a spring, which is set up to reset the arm from the second rotational position into the first rotational position.
  • the arm comprises a first portion at the free end of the arm which is rotatably mounted on the base, and a second portion extending from the first portion, in particular the second portion being rotatably mounted with respect to the first portion, in particular the second Section is rotatable about a second axis of rotation which is orthogonal to the first axis of rotation.
  • the arm has a roller at the free end, the roller being set up to form a contact point for the movable object, in particular an axis of rotation of the roller being parallel to the first axis of rotation.
  • the detection device is designed to withstand a gamma dosage of 20 kGy / h.
  • the arm is mounted on the base by at least one form-fitting element.
  • the magnet comprises a permanent magnet, in particular the magnet is a permanent magnet.
  • the electrical switch comprises a reed switch, in particular the electrical switch is a reed switch.
  • the first and second parts of the sensor are arranged in a housing that is mounted on the base.
  • the invention also relates to the use of a detection device for detecting a position of an object transported in a sterilization system, the detection device being according to the features described above.
  • the invention also relates to a system for sterilizing at least one moving object by irradiation, the system having at least one conveyor system for transporting the at least one moving object and one
  • the detection device is configured to detect a position of the transported moving object.
  • FIG. 1 is a plan view of a system for sterilization which comprises several detection devices according to the invention according to an exemplary embodiment
  • Figure 2 is a perspective view of the invention
  • Figure 3 is a perspective view of the invention
  • FIG. 4 is a plan view of the detection device according to the invention of FIG. 2, and
  • Figure 5 is a perspective view of the detection device of Figure 2 with a horizontal section of the detection device.
  • FIG. 1 shows a system for the sterilization 1 of objects 2 by exposure to radiation.
  • the system for sterilization 1 comprises a conveyor system 4 for transporting the objects 2 along a conveyor line.
  • the system for sterilization 1 comprises one or more radiation sources 6, which are set up to include a Perform sterilization of objects 2. Each radiation source 6 is set up in particular to expose one or more objects 2 to radioactive radiation in order to achieve sterilization of the object 2.
  • the conveyor system 4 comprises, for example, several floors, for example two floors.
  • the conveyor system 4 is set up, for example, to transport each object 2 starting from an entrance 8 along a conveyor path on a first floor, as symbolized in particular by the arrows 10.
  • the conveyor system 4 includes, for example, an elevator 14 which transports each object 2 from the first floor to a second floor.
  • the second floor is arranged, for example, above or below the first floor.
  • the conveyor system 4 is set up to transport each object 2, starting from the reversing area 12, along a conveyor path on the second floor, as symbolized in particular by the arrows 16.
  • Each object 2 is, for example, a sterilization unit which comprises a medical object.
  • the system for sterilization 1 further comprises one or more detection devices 18.
  • the detection device 18 is set up to detect a position of one or more movable objects 2.
  • the detection device 18 is set up to detect a position of the movable object 2 while the movable object 2 is being transported with the at least one conveyor system 4 along the conveyor path.
  • FIGS. 2 and 3 show an exemplary embodiment of the detection device 18.
  • the detection device 18 comprises a base 20, an arm 22 and a sensor 24.
  • the base 20 includes a metal plate that is configured to support the arm 22 and the sensor 24.
  • the arm 22 is rotatably mounted relative to the base 20.
  • the arm 22 is rotatable about a first axis of rotation 26, in particular between a first rotational position P1 of the arm 22, and a second rotational position P2, as shown in FIG. 4, for example.
  • the first axis of rotation 26 is in particular orthogonal to a plane which comprises the metal plate of the base 20.
  • the arm 22 is in the first rotational position P1.
  • the arm 22 has a longitudinal axis 27.
  • the longitudinal axis 27 of the arm 22 in the first rotational position P1 has an angle W between 10% and 90% with respect to the second rotational position P2.
  • the shaft 39 has an adjusting device 52.
  • the arm 22 can be adjusted with respect to the shaft 39, in particular the alignment of the arm 22 in a plane perpendicular to the first axis of rotation 26.
  • the adjuster 52 is configured to rotate with the shaft 39.
  • the setting device 52 is set up in such a way that the arm 22 can be set in uniform steps with respect to the shaft 39, for example using a grid 50.
  • the steps can have an angle of between 2 and 20 degrees, in particular between 5 and 15 degrees. In the example shown in Figure 3, the steps are at an angle of 9 degrees.
  • the grid 50 is provided via a tooth system.
  • the arm 22 is attached to an internal gear 54 having external teeth.
  • An outer ring 56 with internal teeth is connected to the shaft 39 in a rotationally fixed manner.
  • the external teeth of the internal gear 54 and the internal teeth mesh with each other.
  • the desired grid or step angle can be selected via the number of teeth of the external teeth and the internal toothing.
  • the inner gear 54 can be formed by a shaft section 60 of the shaft 39 or other means which clearly defines the position of the arm 22 relative to the inner gear 54 or the arm 22 only in a certain direction of rotation on the inner gear 54 can be attached.
  • the inner gear 54 is inserted in a corresponding position in the outer ring 56 and then the arm 22 is placed on the inner gear 54 in accordance with the predetermined (rotary) position.
  • the shaft section 60 with the inner gear 54 and outer ring 56 are arranged in such a way that when the arm 22 rotates about the first axis of rotation 26, they also rotate about the first axis of rotation 26.
  • adjustment devices 52 are also conceivable, for example one or more grooves or projections which interact with the arm 22.
  • Triggering of a switch 42 can in particular be set.
  • the setting device 52 is set up to enable a gridless setting between 10 ° to 90 °.
  • the setting for triggering / actuating the switch 42 is possible without a grid between 10 ° to 90 °.
  • the arm 22 has, for example, a longitudinal opening 29 for mounting the arm 22 on the base 20.
  • the arm 22 is in particular displaceable with respect to the base 20 in the direction of the longitudinal axis 27.
  • the arm 22 is designed to be displaced in the direction of the longitudinal axis 27 depending on a size of the object 2 and / or the course of the conveying path of the object 2.
  • the arm 22 has a free end 28 for contact with the movable object 2.
  • the arm 22 has a roller 30 at the free end 28, which roller is designed to form a contact point for the movable object 2.
  • the roller 30 has an axis of rotation 32 relative to the arm 22.
  • the axis of rotation 32 of the roller 30 is, for example, parallel to the first axis of rotation 26, as can be seen in the exemplary embodiment in FIGS.
  • the direction of the axis of rotation 32 of the roller 30 can be varied in a plane which contains the longitudinal axis 27 of the arm 22 and the first axis of rotation 26.
  • the detection device 18 is configured, for example, to detect the position of the movable object 2 when it moves in a horizontal direction, and in particular in a horizontal direction orthogonal to the longitudinal axis 27 in the first rotational position P1 of the arm 22. As a result of this movement of the detection device 18, the arm 22 is set up, for example, to be deflected between the first and the second rotational position P1, P2.
  • the arm 22 has a first section 34 and a second section 36.
  • the first section 34 is rotatably mounted on the base 20, for example.
  • the second section 36 extends the first section 34, for example.
  • the second section 36 extends from the first section 34 in the direction of the free end 28 .
  • the second axis of rotation 38 is in particular orthogonal to the first axis of rotation 26, in particular can be varied around the axis of rotation 32 of the roller 30 in the plane containing the longitudinal axis 27 of the arm 22 and the first axis of rotation 26.
  • the roller 30 is set up to come into contact with the moving object 2.
  • the arm 22 is designed in particular to be deflected upon contact with the movable object 2 and to be rotated about the first and / or second axis of rotation 26, 38.
  • the arm 22 is set up, for example, to carry out a multi-axis movement, in particular through the second section 36, which is rotatable with respect to the first section 34.
  • the arm 22 Upon contact with the movable object 2, the movable object 2 moving in a direction that includes a vertical component, the arm 22 is configured, for example, to be deflected in accordance with the movement of the object 2.
  • “Vertical component” is understood to mean a component in a direction parallel to the first axis of rotation 26.
  • the arm 22 is mounted on the base 20 by means of at least one form-fitting element.
  • the arm 22, and in particular the first section 34 of the arm 22, is rotatably mounted on the base 20 via a shaft 39.
  • the shaft 39 is connected to the arm 22 in a form-fitting manner.
  • the shaft 39 is arranged in a form-fitting manner in the longitudinal axis 27 of the arm 22.
  • the shaft 39 is positively connected to the arm 22 in such a way that the arm 22 can only be displaced in the direction of the longitudinal axis 27.
  • the shaft 39 has a shaft section 60 which, for example, comprises the inner gear 54.
  • the shaft section 60 is particularly suitable for producing a form-fitting connection between the arm 22 and the shaft 39, as can be seen, for example, in FIG.
  • the shaft section 60 has in particular a complementary surface 61 to at least one surface 62, in particular two, preferably parallel, surfaces 62, of the arm 22.
  • the longitudinal opening 29 has the at least one surface 62 on its inside.
  • the complementary surface 61 in particular forms a so-called key surface for the arm 22.
  • the arm 22 can provide surfaces 62 on its outer side which interact with a corresponding section of the shaft 39.
  • the shaft section 60 forms an attachment of the shaft 39, which is positively connected to a shaft 63 of the shaft 39.
  • a positive connection between the arm 22 and the shaft 39 makes it possible in particular to meet a requirement of the EN ISO 13849 standard relating to the safety requirements of safety-related parts of control systems.
  • the detection device 18 is therefore suitable for being used as a safety-relevant device.
  • the detection device 18 also has, for example, at least one bearing (not shown in the figures), in particular two bearings, for mounting the shaft 39 on the base.
  • Each bearing is, for example, a plain bearing, which in particular has a plain bearing bush.
  • each bearing is a dry sliding bearing without lubrication.
  • the sensor 24 of the detection device 18 is set up to detect a rotation of the arm 22 relative to the base 20, and thus in particular to detect the position of the movable object 2.
  • the sensor 24 has a first part and a second part.
  • the first part is arranged to rotate with the arm 22 and the second part is attached to the base 20.
  • the first part is attached to the shaft 39.
  • the first part is a first member of a magnet (40) switch (42) pair
  • the second part is the other member of the magnet (40) switch (42) pair.
  • the first part is a magnet 40 and the second part is an electrical switch 42.
  • the first part is the electrical switch 42 and the second part is the magnet 40.
  • the magnet 40 is in particular a permanent magnet.
  • the magnet 40 is any type of magnet which is a passive component without an intended energy supply and which is set up to generate a magnetic field.
  • the electrical switch 42 is set up to be actuated by the magnetic field of the magnet 40.
  • the electrical switch 42 is in a first state when the arm 22 is in the first rotational position P1 and in a second state when the arm 22 is in the second rotational position P2.
  • the axis 39 is in a first predefined position when the arm 22 is in the first rotational position P1 and in a second predefined position when the arm 22 is in the second rotational position P2.
  • the position of the axis 39 is in particular independent of an angular fixation of the arm 22 with respect to the shaft 39 by means of the adjustment device 52.
  • the electrical switch 42 In the first predefined position, the electrical switch 42 is in the first state and in the second predefined position the electrical switch 42 is in the second state .
  • the first state is, for example, an “off” state of the electrical switch 42, the electrical switch 42 not detecting the moving object 2.
  • the second state is, for example, an “on” state of the electrical switch 42, wherein the electrical switch 42 detects the movable object 2. For example, if the arm 22 is rotated through the angle W, the electrical switch 42 trips.
  • the electrical switch comprises a glass tube and a contact tongue made of metal, for example made of an iron-nickel alloy, which is fused into the glass tube.
  • the contact tongue is designed to be actuated by the magnetic field.
  • the electrical switch 42 comprises, for example, a reed switch.
  • the electrical switch 42 is set up, for example, to be connected to a control or monitoring device via ceramic terminals and / or fiberglass-insulated cables. This allows, for example, the temperature and radiation resistance of the detection device to be increased further.
  • At least the arm 22, the shaft 39 or the bearing are at least partially made of metal.
  • both the arm 22 and the shaft 39 and the bearing are at least partially, preferably completely, made of metal. This increases in particular the resistance of the detection device to radioactive radiation, since the metal is not decomposed by radioactive radiation, for example in comparison to polymers.
  • the detection device 18 further comprises at least one reset device, in particular a spring (not shown), which is set up to reset the arm 22 from the second rotary position P2 into the first rotary position P1.
  • at least one reset device in particular a spring (not shown), which is set up to reset the arm 22 from the second rotary position P2 into the first rotary position P1.
  • the detection device 18 further comprises a housing 44, which is mounted in particular on the base 20, for example as shown in FIG. 3.
  • the housing 44 is designed to cover in particular the magnet 40 and the electrical switch 42.
  • the first and the second part of the sensor 24 are therefore arranged in particular in the housing 44.
  • the arm 22 extends, in a direction orthogonal to the first axis of rotation 26, beyond an extension of the housing 44 in this direction.
  • the detection device 18 is set up, for example, to withstand a gamma dosage of up to 20 kGy / h.
  • “To withstand a gamma dosage of 20 kGy / h” is to be understood as meaning that the detection device 18 is able to detect the position of the moving object 2 up to such a dosage.
  • the detection device 18 is set up, for example, to withstand a temperature of up to 200 ° C. on a permanent basis. “A permanent temperature of at least 200 ° C.” is to be understood as meaning that the detection device 18 is able to detect the position of the movable object 2 after such a temperature exposure, in particular after such a temperature exposure for a period of one year.
  • the present invention has a number of advantages.
  • a movement of the movable object 2 along the detection device 18 causes the arm 22 to rotate and thus enables the position of the movable object 2 to be detected.
  • the detection device 18 has a high resistance to radiation and / or a high resistance to high temperatures, in particular thanks to the sensor 24, which comprises the magnet 40 and the electrical switch 42, the electrical switch 42 being set up to be activated by the magnetic field of the magnet 40 to be operated.
  • the detection device 18 When using a detection device 18, the detection device 18 detects a position of the movable and / or transported object 2 in a sterilization system 1.

Abstract

The invention relates to a sensing device (18) for sensing the position of a movable object comprising: a base (20); an arm (22), which is mounted for rotation relative to the base (20), the arm (22) being rotatable about a first axis of rotation (26) and having a free end (28) for contacting the movable object; and a sensor (24), which is designed to sense rotation of the arm (22) relative to the base (20), the sensor (24) having a first part and a second part. The first part rotates with the arm (22), and the second part is fastened to the base (20). The first part is a first element of a magnet(40)-switch(42) pair, the switch being an electrical switch (42) designed to be actuated by means of the magnetic field of the magnet (40), and the second part is the other element of the magnet(40)-switch(42) pair.

Description

Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position eines beweglichen Detection device for detecting a position of a movable one
Objekts Object
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position eines beweglichen Objekts und deren Verwendung. The present invention relates to a detection device for detecting a position of a moving object and the use thereof.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage zur Sterilisation mindestens eines beweglichen Objekts durch Bestrahlung, wobei die Anlage mindestens ein Fördersystem zum Transport des mindestens einen beweglichen Objekts und eine Erfassungsvorrichtung aufweist. The present invention further relates to a system for sterilizing at least one moving object by irradiation, the system having at least one conveyor system for transporting the at least one moving object and a detection device.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Erfassungsvorrichtung, die so eingerichtet ist, dass sie einer hohen radioaktiven Strahlung, insbesondere einer hohen Gammadosis, und/oder hohen Temperaturen standhält. In particular, the invention relates to a detection device which is set up in such a way that it withstands high levels of radioactive radiation, in particular a high gamma dose, and / or high temperatures.
DE 37 29 303 A1 offenbart ein Schaltgerät mit einem unter Federvorspannung stehenden Hebelarm. EP 0 843 329 A2 offenbart einen Positionsschalter mit einem Schwenkhebel. DE 37 29 303 A1 discloses a switching device with a spring-pretensioned lever arm. EP 0 843 329 A2 discloses a position switch with a pivot lever.
In Anlagen zur Sterilisation von Objekten mittels Bestrahlung, wie beispielsweise zur Sterilisation von medizinischen Geräten oder Elementen, herrschen oft hohe Temperaturen und/oder eine hohe Strahlendosis. Die Objekte werden durch eine Fördereinrichtung in der Anlage transportiert. Für eine zuverlässige Steuerung der Anlage ist eine Erfassung der Position der Objekte erforderlich. In systems for the sterilization of objects by means of radiation, for example for the sterilization of medical devices or elements, high temperatures and / or a high radiation dose often prevail. The objects are transported in the system by a conveyor. For reliable control of the system, it is necessary to record the position of the objects.
Typischerweise werden die Positionen der Objekte durch Erfassungsvorrichtungen erfasst, welche konstruktionsbedingt nur eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen oder eine hohe Strahlendosis aufweisen. Beispielsweise umfassen solche Erfassungsvorrichtungen oft eine große Anzahl an Polymerelementen, welche durch die anhaltende Strahlung zersetzt werden. Auch umfassen solche Erfassungsvorrichtungen häufig Elektronikelemente, welche ebenfalls durch anhaltende Strahlung zersetzt werden. Daher ist es erforderlich, die bekannten Erfassungsvorrichtungen häufig auszutauschen. Dies führt zu einem erhöhten Wartungsaufwand. Typically, the positions of the objects are detected by detection devices which, due to their design, have only a low resistance to high temperatures or a high radiation dose. For example, such sensing devices often include a large number of polymer elements which are degraded by the sustained radiation. Such detection devices also often include electronic elements which are also decomposed by prolonged radiation. It is therefore necessary to frequently exchange the known detection devices. This leads to an increased maintenance effort.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zumindest zu verringern oder zu beheben. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erfassungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine hohe Strahlungsresistenz und/oder eine hohe Resistenz gehen hohe Temperaturen aufweist. Accordingly, it is an object of the present invention to at least reduce or remedy the above-mentioned disadvantages. In particular, it is an object of the present invention to provide a detection device which has a high radiation resistance and / or a high resistance to high temperatures.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position eines beweglichen Objekts, wobei die Erfassungsvorrichtung umfasst: According to the invention, this object is achieved by a detection device for detecting a position of a moving object, the detection device comprising:
- einen Sockel; - einen Arm, welcher drehbar relativ zum Sockel montiert ist, wobei der Arm um eine erste Drehachse drehbar ist und ein freies Ende für einen Kontakt mit dem beweglichen Objekt aufweist; und - a base; an arm rotatably mounted relative to the base, the arm being rotatable about a first axis of rotation and having a free end for contact with the movable object; and
- einen Sensor, der eingerichtet ist, eine Drehung des Armes relativ zum Sockel zu erfassen, wobei der Sensor einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil sich mit dem Arm dreht, und der zweite Teil am Sockel befestigt ist. a sensor which is set up to detect a rotation of the arm relative to the base, the sensor having a first part and a second part, the first part rotating with the arm, and the second part being attached to the base.
Der erste Teil ist ein erstes Element eines Magnet-Schalter-Paars, wobei der Schalter ein elektrischer Schalter ist, der dazu eingerichtet ist, durch das Magnetfeld des Magneten betätigt zu werden, und der zweite Teil ist das andere Element des Magnet- Schalter-Paars, wobei sich der elektrische Schalter in einer ersten Drehposition des Armes in einem ersten Zustand befindet, und wobei sich der elektrische Schalter in einer zweiten Drehposition des Armes, die von der ersten Drehposition des Armes unterschiedlich ist, in einem zweiten Zustand befindet. The first part is a first element of a magnet-switch pair, the switch being an electrical switch which is adapted to be operated by the magnetic field of the magnet, and the second part is the other element of the magnet-switch pair wherein the electrical switch is in a first rotational position of the arm in a first state, and wherein the electrical switch is in a second rotational position of the arm that is different from the first rotational position of the arm.
Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung weist eine hohe Resistenz gegen radioaktive Strahlung und eine hohe Resistenz gehen hohe Temperaturen auf. Insbesondere durch den Sensor, welcher den Magneten und den elektrischen Schalter umfasst, wird eine hohe Strahlungsresistenz und Resistenz gehen hohe Temperaturen erreicht. Der elektrische Schalter ist dazu eingerichtet, durch das Magnetfeld des Magneten betätigt zu werden und ermöglicht dadurch auch bei hoher Strahlenbelastung oder hoher Temperatur eine zuverlässige Erfassung der Position des beweglichen Objekts. The detection device according to the invention has a high resistance to radioactive radiation and a high resistance to high temperatures. In particular, the sensor, which includes the magnet and the electrical switch, achieves a high level of radiation resistance and resistance to high temperatures. The electrical switch is set up to be actuated by the magnetic field of the magnet and thus enables reliable detection of the position of the moving object even with high radiation exposure or high temperature.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale, in allen technisch möglichen Kombinationen: According to preferred embodiments, the detection device according to the invention comprises one, several or all of the following features, in all technically possible combinations:
Der Arm ist über eine Welle und mindestens ein Lager, insbesondere zwei Lager, drehbar am Sockel montiert, wobei jedes Lager insbesondere ein Gleitlager ist. The arm is rotatably mounted on the base via a shaft and at least one bearing, in particular two bearings, each bearing being in particular a sliding bearing.
Der Arm, die Welle und das Lager bestehen aus Metall. The arm, shaft and bearing are made of metal.
Der erste Teil des Sensors ist an der Welle befestigt. The first part of the sensor is attached to the shaft.
Die Erfassungsvorrichtung umfasst mindestens eine Rückstellvorrichtung, insbesondere eine Feder, die dazu eingerichtet ist, den Arm von der zweiten Drehposition aus in die erste Drehposition zurückzustellen. The detection device comprises at least one reset device, in particular a spring, which is set up to reset the arm from the second rotational position into the first rotational position.
Der Arm umfasst einen ersten Abschnitt am freien Ende des Arms, der drehbar am Sockel montiert ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich von dem ersten Abschnitt aus erstreckt, wobei insbesondere der zweite Abschnitt drehbar bezüglich des ersten Abschnitts montiert ist, wobei insbesondere der zweite Abschnitt um eine zweite Drehachse drehbar ist, welche orthogonal zur ersten Drehachse ist. Der Arm weist am freien Ende eine Rolle auf, wobei die Rolle dazu eingerichtet ist, einen Kontaktpunkt für das bewegliche Objekt zu bilden, wobei insbesondere eine Drehachse der Rolle parallel zur ersten Drehachse ist. The arm comprises a first portion at the free end of the arm which is rotatably mounted on the base, and a second portion extending from the first portion, in particular the second portion being rotatably mounted with respect to the first portion, in particular the second Section is rotatable about a second axis of rotation which is orthogonal to the first axis of rotation. The arm has a roller at the free end, the roller being set up to form a contact point for the movable object, in particular an axis of rotation of the roller being parallel to the first axis of rotation.
Die Erfassungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, einer Gamma-Dosierung von 20 kGy/h zu widerstehen. The detection device is designed to withstand a gamma dosage of 20 kGy / h.
Der Arm ist durch mindestens ein formschlüssiges Element am Sockel montiert.The arm is mounted on the base by at least one form-fitting element.
Der Magnet umfasst einen Permanentmagneten, insbesondere ist der Magnet ein Permanentmagnet. The magnet comprises a permanent magnet, in particular the magnet is a permanent magnet.
Der elektrische Schalter umfasst einen Reed-Schalter, insbesondere ist der elektrische Schalter ein Reed-Schalter. The electrical switch comprises a reed switch, in particular the electrical switch is a reed switch.
Der erste und der zweite Teil des Sensors sind in einem Gehäuse angeordnet, das am Sockel montiert ist. The first and second parts of the sensor are arranged in a housing that is mounted on the base.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Position eines in einer Sterilisationsanlage transportierten Objekts, wobei die Erfassungsvorrichtung gemäß den oben beschriebenen Merkmalen ist. The invention also relates to the use of a detection device for detecting a position of an object transported in a sterilization system, the detection device being according to the features described above.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Sterilisation mindestens eines beweglichen Objekts durch Bestrahlung, wobei die Anlage mindestens ein Fördersystem zum Transport des mindestens einen beweglichen Objekts und eineThe invention also relates to a system for sterilizing at least one moving object by irradiation, the system having at least one conveyor system for transporting the at least one moving object and one
Erfassungsvorrichtung wie oben beschrieben aufweist, wobei die Erfassungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Position des transportierten beweglichen Objekts zu erfassen. Detection device as described above, wherein the detection device is configured to detect a position of the transported moving object.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen im Detail beschreiben, wobei: Preferred embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein:
- Figur 1 eine Draufsicht einer Anlage zur Sterilisation ist, welche mehrere erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst; FIG. 1 is a plan view of a system for sterilization which comprises several detection devices according to the invention according to an exemplary embodiment;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßenFigure 2 is a perspective view of the invention
Erfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ist, und Detection device according to an embodiment, and
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßenFigure 3 is a perspective view of the invention
Erfassungsvorrichtung der Figur 2 mit einem Gehäuse ist, Is the detection device of Figure 2 with a housing,
- Figur 4 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung der Figur 2 ist, und FIG. 4 is a plan view of the detection device according to the invention of FIG. 2, and
- Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Erfassungsvorrichtung der Figur 2 mit einem horizontalen Schnitt der Erfassungsvorrichtung ist. Figure 5 is a perspective view of the detection device of Figure 2 with a horizontal section of the detection device.
Die Figur 1 zeigt eine Anlage zur Sterilisation 1 von Objekten 2 durch Strahlenexposition. Die Anlage zur Sterilisation 1 umfasst ein Fördersystem 4 zum Transport der Objekte 2 entlang einer Förderstrecke. Die Anlage zur Sterilisation 1 umfasst eine oder mehrere Strahlungsquellen 6, welche dazu eingerichtet sind, eine Sterilisation der Objekte 2 durchzuführen. Jede Strahlungsquelle 6 ist insbesondere dazu eingerichtet, eines oder mehrere Objekte 2 radioaktiver Strahlung auszusetzen, um eine Sterilisation des Objekts 2 zu erreichen. FIG. 1 shows a system for the sterilization 1 of objects 2 by exposure to radiation. The system for sterilization 1 comprises a conveyor system 4 for transporting the objects 2 along a conveyor line. The system for sterilization 1 comprises one or more radiation sources 6, which are set up to include a Perform sterilization of objects 2. Each radiation source 6 is set up in particular to expose one or more objects 2 to radioactive radiation in order to achieve sterilization of the object 2.
Das Fördersystem 4 umfasst beispielsweise mehrere Etagen, zum Beispiel zwei Etagen. Das Fördersystem 4 ist beispielsweise dazu eingerichtet, jedes Objekt 2 ausgehend von einem Eingang 8 entlang einer Förderstrecke auf einer ersten Etage zu transportieren, wie insbesondere durch die Pfeile 10 symbolisiert. An einem Umkehrbereich 12 der Förderstrecke umfasst das Fördersystem 4 beispielsweise einen Aufzug 14, welcher jedes Objekt 2 von der ersten Etage auf eine zweite Etage transportiert. Die zweite Etage ist beispielsweise über oder unter der ersten Etage angeordnet. The conveyor system 4 comprises, for example, several floors, for example two floors. The conveyor system 4 is set up, for example, to transport each object 2 starting from an entrance 8 along a conveyor path on a first floor, as symbolized in particular by the arrows 10. At a reversing area 12 of the conveyor line, the conveyor system 4 includes, for example, an elevator 14 which transports each object 2 from the first floor to a second floor. The second floor is arranged, for example, above or below the first floor.
Das Fördersystem 4 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, jedes Objekt 2 ausgehend vom Umkehrbereich 12, entlang einer Förderstrecke auf der zweiten Etage zu transportieren, wie insbesondere durch die Pfeile 16 symbolisiert. According to one exemplary embodiment, the conveyor system 4 is set up to transport each object 2, starting from the reversing area 12, along a conveyor path on the second floor, as symbolized in particular by the arrows 16.
Jedes Objekt 2 ist beispielsweise eine Sterilisationseinheit, welche ein medizinisches Objekt umfasst. Each object 2 is, for example, a sterilization unit which comprises a medical object.
Die Anlage zur Sterilisation 1 umfasst des Weiteren eine oder mehrere Erfassungsvorrichtungen 18. The system for sterilization 1 further comprises one or more detection devices 18.
Die Erfassungsvorrichtung 18 ist dazu eingerichtet, eine Position eines oder mehrerer beweglicher Objekte 2 zu erfassen. The detection device 18 is set up to detect a position of one or more movable objects 2.
Insbesondere ist die Erfassungsvorrichtung 18 dazu eingerichtet, eine Position des beweglichen Objekts 2 zu erfassen, während das bewegliche Objekt 2 mit dem mindestens einen Fördersystem 4 entlang der Förderstrecke transportiert wird. In particular, the detection device 18 is set up to detect a position of the movable object 2 while the movable object 2 is being transported with the at least one conveyor system 4 along the conveyor path.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfassungsvorrichtung 18. Die Erfassungsvorrichtung 18 umfasst einen Sockel 20, einen Arm 22 und einen Sensor 24. FIGS. 2 and 3 show an exemplary embodiment of the detection device 18. The detection device 18 comprises a base 20, an arm 22 and a sensor 24.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Sockel 20 eine Metallplatte, welche dazu eingerichtet ist, den Arm 22 und den Sensor 24 zu tragen. In one embodiment, the base 20 includes a metal plate that is configured to support the arm 22 and the sensor 24.
Der Arm 22 ist drehbar relativ zum Sockel 20 montiert. Der Arm 22 ist um eine erste Drehachse 26 drehbar, insbesondere zwischen einer ersten Drehposition P1 des Arms 22, und einer zweiten Drehposition P2, wie beispielsweise in Figur 4 dargestellt. Die erste Drehachse 26 ist insbesondere orthogonal zu einer Ebene, welche die Metallplatte des Sockels 20 umfasst. The arm 22 is rotatably mounted relative to the base 20. The arm 22 is rotatable about a first axis of rotation 26, in particular between a first rotational position P1 of the arm 22, and a second rotational position P2, as shown in FIG. 4, for example. The first axis of rotation 26 is in particular orthogonal to a plane which comprises the metal plate of the base 20.
In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 ist der Arm 22 ist der ersten Drehposition P1. Der Arm 22 weist eine Längsachse 27 auf. Die Längsachse 27 des Armes 22 in der ersten Drehposition P1 weist einen Winkel W zwischen 10% und 90% gegenüber der zweiten Drehposition P2 auf. In the exemplary embodiments of FIGS. 2 and 3, the arm 22 is in the first rotational position P1. The arm 22 has a longitudinal axis 27. The longitudinal axis 27 of the arm 22 in the first rotational position P1 has an angle W between 10% and 90% with respect to the second rotational position P2.
Gemäß Ausführungsbeispielen weist die Welle 39 eine Einstellvorrichtung 52 auf. Mit der Einstellvorrichtung 52 ist der Arm 22 in Bezug auf die Welle 39, insbesondere die Ausrichtung des Arms 22 in einer Ebene senkrecht zur ersten Drehachse 26, einstellbar. Die Einstellvorrichtung 52 ist dazu eingerichtet, sich mit der Welle 39 zu drehen. In einer Ausführungsform ist die Einstellvorrichtung 52 derart eingerichtet, dass der Arm 22 gegenüber der Welle 39 in gleichmäßigen Schritten, beispielsweise über ein Raster 50, einstellbar ist. Beispielsweise können die Schritte einen Winkel von zwischen 2 und 20 Grad aufweisen, insbesondere zwischen 5 und 15 Grad. In dem in Figur 3 gezeigten Beispiel sind weisen die Schritte einen Winkel von 9 Grad auf. Das Raster 50 wird über eine Verzahnung bereitgestellt. Beispielsweise ist der Arm 22 an einem inneren Zahnrad 54 mit Außenzähnen befestigt. Ein äußerer Ring 56 mit Innenverzahnungen ist mit der Welle 39 drehfest verbunden. Die Außenzähne des inneren Zahnrads 54 und die Innenverzahnungen greifen ineinander ein. Über die Anzahl der Zähne der Außenzähne und der Innenverzahnung kann das gewünschte Raster beziehungsweise die Schrittwinkel gewählt werden. According to exemplary embodiments, the shaft 39 has an adjusting device 52. With the adjustment device 52, the arm 22 can be adjusted with respect to the shaft 39, in particular the alignment of the arm 22 in a plane perpendicular to the first axis of rotation 26. The adjuster 52 is configured to rotate with the shaft 39. In one embodiment, the setting device 52 is set up in such a way that the arm 22 can be set in uniform steps with respect to the shaft 39, for example using a grid 50. For example, the steps can have an angle of between 2 and 20 degrees, in particular between 5 and 15 degrees. In the example shown in Figure 3, the steps are at an angle of 9 degrees. The grid 50 is provided via a tooth system. For example, the arm 22 is attached to an internal gear 54 having external teeth. An outer ring 56 with internal teeth is connected to the shaft 39 in a rotationally fixed manner. The external teeth of the internal gear 54 and the internal teeth mesh with each other. The desired grid or step angle can be selected via the number of teeth of the external teeth and the internal toothing.
Wie weiter unten beschrieben wird, kann das innere Zahnrad 54 durch einen Wellenabschnitt 60 der Welle 39 oder andere Mittel gebildet sein, der die Position des Arms 22 relativ zum inneren Zahnrad 54 eindeutig festlegt beziehungsweise den Arm 22 nur in einer bestimmten Drehrichtung an dem inneren Zahnrad 54 befestigen lässt. Um die (Dreh-) Position des Arms 22 einzustellen, wird das innere Zahnrad 54 in einer entsprechenden Position in den äußeren Ring 56 eingesetzt und anschließend der Arm 22 auf das innere Zahnrad 54 entsprechend der vorgegebenen (Dreh-) Position aufgesetzt. As will be described further below, the inner gear 54 can be formed by a shaft section 60 of the shaft 39 or other means which clearly defines the position of the arm 22 relative to the inner gear 54 or the arm 22 only in a certain direction of rotation on the inner gear 54 can be attached. In order to adjust the (rotary) position of the arm 22, the inner gear 54 is inserted in a corresponding position in the outer ring 56 and then the arm 22 is placed on the inner gear 54 in accordance with the predetermined (rotary) position.
Gemäß Ausführungsbeispielen sind der Wellenabschnitt 60 mit dem inneren Zahnrad 54 und äußere Ring 56 so angeordnet, dass sie bei einer Drehung des Armes 22 um die erste Drehachse 26 ebenfalls um die erste Drehachse 26 drehen. According to exemplary embodiments, the shaft section 60 with the inner gear 54 and outer ring 56 are arranged in such a way that when the arm 22 rotates about the first axis of rotation 26, they also rotate about the first axis of rotation 26.
Es sind auch andere Einstellvorrichtungen 52 denkbar, beispielsweise eine oder mehrere Rillen oder Vorsprünge, die mit dem Arm 22 Zusammenwirken. Other adjustment devices 52 are also conceivable, for example one or more grooves or projections which interact with the arm 22.
Ein Auslösen eines Schalters 42 (unten beschrieben) ist insbesondere einstellbar.Triggering of a switch 42 (described below) can in particular be set.
Gemäß Varianten ist die Einstellvorrichtung 52 dazu eingerichtet, eine rasterlose Einstellung zwischen 10° bis 90° zu ermöglichen. Somit ist beispielsweise die Einstellung zum Auslösen/Betätigen des Schalters 42 rasterlos zwischen 10° bis 90° möglich. Der Arm 22 weist beispielsweise eine Längsöffnung 29 zur Montage des Armes 22 am Sockel 20 auf. Der Arm 22 ist insbesondere verschiebbar gegenüber dem Sockel 20 in Richtung der Längsachse 27. Beispielsweise ist der Arm 22 dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer Größe des Objekts 2 und/oder des Verlaufes der Förderstrecke des Objekts 2 in Richtung der Längsachse 27 verschoben zu werden. According to variants, the setting device 52 is set up to enable a gridless setting between 10 ° to 90 °. Thus, for example, the setting for triggering / actuating the switch 42 is possible without a grid between 10 ° to 90 °. The arm 22 has, for example, a longitudinal opening 29 for mounting the arm 22 on the base 20. The arm 22 is in particular displaceable with respect to the base 20 in the direction of the longitudinal axis 27. For example, the arm 22 is designed to be displaced in the direction of the longitudinal axis 27 depending on a size of the object 2 and / or the course of the conveying path of the object 2.
Der Arm 22 weist ein freies Ende 28 für einen Kontakt mit dem beweglichen Objekt 2 auf. Beispielsweise weist der Arm 22 am freien Ende 28 eine Rolle 30 auf, welche dazu eingerichtet ist, einen Kontaktpunkt für das bewegliche Objekt 2 zu bilden. Die Rolle 30 weist eine Drehachse 32 gegenüber dem Arm 22 auf. Die Drehachse 32 der Rolle 30 ist beispielsweise parallel zur ersten Drehachse 26, wie in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 sichtbar. The arm 22 has a free end 28 for contact with the movable object 2. For example, the arm 22 has a roller 30 at the free end 28, which roller is designed to form a contact point for the movable object 2. The roller 30 has an axis of rotation 32 relative to the arm 22. The axis of rotation 32 of the roller 30 is, for example, parallel to the first axis of rotation 26, as can be seen in the exemplary embodiment in FIGS.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Richtung der Drehachse 32 der Rolle 30 in einer Ebene, welche die Längsachse 27 des Arms 22 und die erste Drehachse 26 enthält, variiert werden. In one embodiment, the direction of the axis of rotation 32 of the roller 30 can be varied in a plane which contains the longitudinal axis 27 of the arm 22 and the first axis of rotation 26.
Die Erfassungsvorrichtung 18 ist beispielsweise dazu eingerichtet, die Position des beweglichen Objekts 2 zu erfassen, wenn es sich in einer horizontalen Richtung, und insbesondere in einer horizontalen Richtung orthogonal zur Längsachse 27 in der ersten Drehposition P1 des Armes 22, bewegt. Durch diese Bewegung der Erfassungsvorrichtung 18 ist der Arm 22 beispielsweise dazu eingerichtet, zwischen der ersten und der zweiten Drehposition P1 , P2 ausgelenkt zu werden. The detection device 18 is configured, for example, to detect the position of the movable object 2 when it moves in a horizontal direction, and in particular in a horizontal direction orthogonal to the longitudinal axis 27 in the first rotational position P1 of the arm 22. As a result of this movement of the detection device 18, the arm 22 is set up, for example, to be deflected between the first and the second rotational position P1, P2.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Arm 22 einen ersten Abschnitt 34 und einen zweiten Abschnitt 36 auf. According to an exemplary embodiment, the arm 22 has a first section 34 and a second section 36.
Der erste Abschnitt 34 ist beispielsweise drehbar am Sockel 20 montiert. Der zweite Abschnitt 36 verlängert zum Beispiel den ersten Abschnitt 34. Insbesondere erstreckt sich der zweite Abschnitt 36 vom ersten Abschnitt 34 aus in Richtung des freien Endes 28. Der zweite Abschnitt 36 ist insbesondere drehbar bezüglich des ersten Abschnitts 34 um eine zweite Drehachse 38 drehbar montiert. Die zweite Drehachse 38 ist insbesondere orthogonal zur ersten Drehachse 26, insbesondere um die Drehachse 32 der Rolle 30 in der Ebene, welche die Längsachse 27 des Arms 22 und die erste Drehachse 26 enthält, variiert werden. The first section 34 is rotatably mounted on the base 20, for example. The second section 36 extends the first section 34, for example. In particular, the second section 36 extends from the first section 34 in the direction of the free end 28 . The second axis of rotation 38 is in particular orthogonal to the first axis of rotation 26, in particular can be varied around the axis of rotation 32 of the roller 30 in the plane containing the longitudinal axis 27 of the arm 22 and the first axis of rotation 26.
Bei einer Rotation des zweiten Abschnitts 36 um die zweite Drehachse 38 rotiert ebenfalls die Rolle 30 und die Richtung der Drehachse 32 der Rolle 30. When the second section 36 rotates about the second axis of rotation 38, the roller 30 and the direction of the axis of rotation 32 of the roller 30 likewise rotate.
Beispielsweise ist die Rolle 30 dazu eingerichtet, mit dem beweglichen Objekt 2 in Kontakt zu treten. Der Arm 22 ist insbesondere dazu eingerichtet, bei einem Kontakt mit dem beweglichen Objekt 2 ausgelenkt zu werden und um die erste und/oder zweite Drehachse 26, 38 gedreht zu werden. Der Arm 22 ist zum Beispiel dazu eingerichtet, eine mehrachsige Bewegung durchzuführen, insbesondere durch den zweiten Abschnitt 36, welcher drehbar gegenüber dem ersten Abschnitt 34 ist. For example, the roller 30 is set up to come into contact with the moving object 2. The arm 22 is designed in particular to be deflected upon contact with the movable object 2 and to be rotated about the first and / or second axis of rotation 26, 38. The arm 22 is set up, for example, to carry out a multi-axis movement, in particular through the second section 36, which is rotatable with respect to the first section 34.
Bei einem Kontakt mit dem beweglichen Objekt 2, wobei das bewegliche Objekt 2 sich in einer Richtung bewegt, welche eine vertikale Komponente umfasst, ist der Arm 22 beispielsweise dazu eingerichtet, entsprechend der Bewegung des Objekts 2 ausgelenkt zu werden. Unter „vertikale Komponente“ wird eine Komponente einer Richtung parallel zur ersten Drehachse 26 verstanden. Upon contact with the movable object 2, the movable object 2 moving in a direction that includes a vertical component, the arm 22 is configured, for example, to be deflected in accordance with the movement of the object 2. “Vertical component” is understood to mean a component in a direction parallel to the first axis of rotation 26.
Gemäß Ausführungsbeispielen ist der Arm 22 durch mindestens ein formschlüssiges Element am Sockel 20 montiert. According to exemplary embodiments, the arm 22 is mounted on the base 20 by means of at least one form-fitting element.
Beispielsweise ist der Arm 22, und insbesondere der erste Abschnitt 34 des Arms 22, über eine Welle 39 drehbar am Sockel 20 montiert. Die Welle 39 ist insbesondere formschlüssig mit dem Arm 22 verbunden. Beispielsweise ist die Welle 39 formschlüssig in der Längsachse 27 des Armes 22 angeordnet. Insbesondere ist die Welle 39 so formschlüssig mit dem Arm 22 verbunden, dass der Arm 22 ausschließlich in Richtung der Längsachse 27 verschiebbar ist. For example, the arm 22, and in particular the first section 34 of the arm 22, is rotatably mounted on the base 20 via a shaft 39. In particular, the shaft 39 is connected to the arm 22 in a form-fitting manner. For example, the shaft 39 is arranged in a form-fitting manner in the longitudinal axis 27 of the arm 22. In particular, the shaft 39 is positively connected to the arm 22 in such a way that the arm 22 can only be displaced in the direction of the longitudinal axis 27.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Welle 39 einen Wellenabschnitt 60 auf, welcher beispielsweise das innere Zahnrad 54 umfasst. Der Wellenabschnitt 60 ist insbesondere dazu geeignet, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Arm 22 und der Welle 39 herzustellen, wie beispielsweise in Figur 5 sichtbar. According to one embodiment, the shaft 39 has a shaft section 60 which, for example, comprises the inner gear 54. The shaft section 60 is particularly suitable for producing a form-fitting connection between the arm 22 and the shaft 39, as can be seen, for example, in FIG.
Der Wellenabschnitt 60 weist insbesondere eine komplementäre Fläche 61 zu mindestens einer Oberfläche 62, insbesondere zwei, vorzugsweise parallelen, Oberflächen 62, des Armes 22 auf. Beispielsweise weist die Längsöffnung 29 die mindestens eine Oberfläche 62 an ihrer Innenseite auf. Die komplementäre Fläche 61 formt insbesondere eine sogenannte Schlüsselfläche für den Arm 22. In einer anderen Ausführungsform kann der Arm 22 an seiner Außenseite Oberflächen 62 bereitstellen, die mit einem entsprechenden Abschnitt der Welle 39 Zusammenwirken. The shaft section 60 has in particular a complementary surface 61 to at least one surface 62, in particular two, preferably parallel, surfaces 62, of the arm 22. For example, the longitudinal opening 29 has the at least one surface 62 on its inside. The complementary surface 61 in particular forms a so-called key surface for the arm 22. In another embodiment, the arm 22 can provide surfaces 62 on its outer side which interact with a corresponding section of the shaft 39.
Gemäß einer Ausführungsform bildet der Wellenabschnitt 60 einen Aufsatz der Welle 39, welcher formschlüssig mit einem Schaft 63 der Welle 39 verbunden ist. According to one embodiment, the shaft section 60 forms an attachment of the shaft 39, which is positively connected to a shaft 63 of the shaft 39.
Die formschlüssige Verbindung zwischen Arm 22 und Welle 39 ermöglicht eine Verbindung ohne Spiel, so dass die Erfassungsvorrichtung 18 präzise funktioniert. The positive connection between arm 22 and shaft 39 enables a connection without play, so that the detection device 18 functions precisely.
Eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Arm 22 und der Welle 39 ermöglicht insbesondere, eine Anforderung der Norm EN ISO 13849 betreffend der Sicherheitsanforderungen von sicherheitsbezogenen Teilen von Steuerungen zu erfüllen. Somit ist die Erfassungsvorrichtung 18 dazu geeignet, als sicherheitsrelevante Vorrichtung eingesetzt zu werden. Die Erfassungsvorrichtung 18 weist des Weiteren beispielsweise mindestens ein Lager (nicht abgebildet in den Figuren), insbesondere zwei Lager, zur Lagerung der Welle 39 auf dem Sockel auf. A positive connection between the arm 22 and the shaft 39 makes it possible in particular to meet a requirement of the EN ISO 13849 standard relating to the safety requirements of safety-related parts of control systems. The detection device 18 is therefore suitable for being used as a safety-relevant device. The detection device 18 also has, for example, at least one bearing (not shown in the figures), in particular two bearings, for mounting the shaft 39 on the base.
Jedes Lager ist beispielsweise ein Gleitlager, welches insbesondere eine Gleitlagerbuchse aufweist. Beispielsweise ist jedes Lager ein Trockengleitlager ohne Schmierung. Each bearing is, for example, a plain bearing, which in particular has a plain bearing bush. For example, each bearing is a dry sliding bearing without lubrication.
Der Sensor 24 der Erfassungsvorrichtung 18 ist dazu eingerichtet, eine Drehung des Armes 22 relativ zum Sockel 20 zu erfassen, und so insbesondere die Position des beweglichen Objekts 2 zu erfassen. The sensor 24 of the detection device 18 is set up to detect a rotation of the arm 22 relative to the base 20, and thus in particular to detect the position of the movable object 2.
Der Sensor 24 weist einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil ist so angeordnet, dass er sich mit dem Arm 22 dreht, und der zweite Teil ist am Sockel 20 befestigt. Beispielsweise ist der erste Teil an der Welle 39 befestigt. The sensor 24 has a first part and a second part. The first part is arranged to rotate with the arm 22 and the second part is attached to the base 20. For example, the first part is attached to the shaft 39.
Der erste Teil ist ein erstes Element eines Magnet(40)- Schalter(42)-Paars, und der zweite Teil ist das andere Element des Magnet(40)-Schalter(42)-Paars. The first part is a first member of a magnet (40) switch (42) pair, and the second part is the other member of the magnet (40) switch (42) pair.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der erste Teil ein Magnet 40 und der zweite Teil ein elektrischer Schalter 42. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der erste Teil der elektrische Schalter 42 und der zweite Teil der Magnet 40. According to one embodiment, the first part is a magnet 40 and the second part is an electrical switch 42. According to an alternative embodiment, the first part is the electrical switch 42 and the second part is the magnet 40.
Der Magnet 40 ist insbesondere ein Permanentmagnet. Gemäß Ausführungsbeispielen ist der Magnet 40 ein beliebiger Magnettyp, welcher ein passives Bauteil ohne eine vorgesehene Energiezufuhr ist, und welcher dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. The magnet 40 is in particular a permanent magnet. According to exemplary embodiments, the magnet 40 is any type of magnet which is a passive component without an intended energy supply and which is set up to generate a magnetic field.
Der elektrische Schalter 42 ist dazu eingerichtet, durch das Magnetfeld des Magneten 40 betätigt zu werden. Der elektrische Schalter 42 befindet sich in einem ersten Zustand, wenn der Arm 22 sich in der ersten Drehposition P1 befindet, und in einem zweiten Zustand, wenn der Arm 22 sich in der zweiten Drehposition P2 befindet. The electrical switch 42 is set up to be actuated by the magnetic field of the magnet 40. The electrical switch 42 is in a first state when the arm 22 is in the first rotational position P1 and in a second state when the arm 22 is in the second rotational position P2.
Insbesondere befindet sich die Achse 39 in einer ersten vordefinierten Position, wenn der Arm 22 sich in der ersten Drehposition P1 befindet, und in einer zweiten vordefinierten Position, wenn der Arm 22 sich in der zweiten Drehposition P2 befindet. Die Position der Achse 39 ist insbesondere unabhängig von einer Winkelfixierung des Arms 22 gegenüber der Welle 39 mittels der Einstellvorrichtung 52. In der ersten vordefinierten Position ist der elektrische Schalter 42 im ersten Zustand und in der zweiten vordefinierten Position ist der elektrische Schalter 42 im zweiten Zustand. In particular, the axis 39 is in a first predefined position when the arm 22 is in the first rotational position P1 and in a second predefined position when the arm 22 is in the second rotational position P2. The position of the axis 39 is in particular independent of an angular fixation of the arm 22 with respect to the shaft 39 by means of the adjustment device 52. In the first predefined position, the electrical switch 42 is in the first state and in the second predefined position the electrical switch 42 is in the second state .
Der erste Zustand ist beispielsweise ein „Aus“-Zustand des elektrischen Schalters 42, wobei der elektrische Schalter 42 das bewegliche Objekt 2 nicht erfasst. Der zweite Zustand ist beispielsweise ein „Ein“-Zustand des elektrischen Schalters 42, wobei der elektrische Schalter 42 das bewegliche Objekt 2 erfasst. Beispielsweise wenn der Arm 22 um den Winkel W gedreht wird, löst der elektrische Schalter 42 aus. The first state is, for example, an “off” state of the electrical switch 42, the electrical switch 42 not detecting the moving object 2. The second state is, for example, an “on” state of the electrical switch 42, wherein the electrical switch 42 detects the movable object 2. For example, if the arm 22 is rotated through the angle W, the electrical switch 42 trips.
Gemäß Ausführungsbeispielen umfasst der elektrische Schalter ein Glasrohr und eine in das Glasrohr eingeschmolzene Kontaktzunge aus Metall, beispielsweise aus einer Eisen-Nickellegierung. Die Kontaktzunge ist dazu eingerichtet, von dem Magnetfeld betätigt zu werden. Der elektrische Schalter 42 umfasst beispielsweise einen Reed- Schalter. According to exemplary embodiments, the electrical switch comprises a glass tube and a contact tongue made of metal, for example made of an iron-nickel alloy, which is fused into the glass tube. The contact tongue is designed to be actuated by the magnetic field. The electrical switch 42 comprises, for example, a reed switch.
Der elektrische Schalter 42 ist beispielsweise dazu eingerichtet, mit einer Steuerungs- oder Kontrollvorrichtung über Keramikklemmen und/oder glasseidenisolierte Kabel verbunden zu sein. Dies erlaubt beispielsweise die Temperatur- und Strahlenbeständigkeit der Erfassungsvorrichtung weiter zu erhöhen. The electrical switch 42 is set up, for example, to be connected to a control or monitoring device via ceramic terminals and / or fiberglass-insulated cables. This allows, for example, the temperature and radiation resistance of the detection device to be increased further.
Gemäß Ausführungsbeispielen besteht mindestens der Arm 22, die Welle 39 oder das Lager zumindest teilweise aus Metall. Gemäß einem Ausführungsbeispiel bestehen sowohl der Arm 22 als auch die Welle 39 und das Lager zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus Metall. Dies erhöht insbesondere die Widerstandsfähigkeit der Erfassungsvorrichtung gegen radioaktive Strahlung, da das Metall nicht, beispielsweise im Vergleich zu Polymeren, durch radioaktive Strahlung zersetzt wird. According to exemplary embodiments, at least the arm 22, the shaft 39 or the bearing are at least partially made of metal. According to one embodiment, both the arm 22 and the shaft 39 and the bearing are at least partially, preferably completely, made of metal. This increases in particular the resistance of the detection device to radioactive radiation, since the metal is not decomposed by radioactive radiation, for example in comparison to polymers.
Gemäß Ausführungsbeispielen umfasst die Erfassungsvorrichtung 18 des Weiteren mindestens eine Rückstellvorrichtung, insbesondere eine Feder (nicht dargestellt), die dazu eingerichtet ist, den Arm 22 von der zweiten Drehposition P2 aus in die erste Drehposition P1 zurückzustellen. According to exemplary embodiments, the detection device 18 further comprises at least one reset device, in particular a spring (not shown), which is set up to reset the arm 22 from the second rotary position P2 into the first rotary position P1.
Gemäß Ausführungsbeispielen umfasst die Erfassungsvorrichtung 18 des Weiteren ein Gehäuse 44, welche insbesondere am Sockel 20 montiert ist, beispielsweise wie in Figur 3 dargestellt. According to exemplary embodiments, the detection device 18 further comprises a housing 44, which is mounted in particular on the base 20, for example as shown in FIG. 3.
Das Gehäuse 44 ist dazu eingerichtet, insbesondere den Magneten 40 und den elektrischen Schalter 42 abzudecken. Der erste und der zweite Teil des Sensors 24 sind also insbesondere in dem Gehäuse 44 angeordnet. The housing 44 is designed to cover in particular the magnet 40 and the electrical switch 42. The first and the second part of the sensor 24 are therefore arranged in particular in the housing 44.
Beispielsweise erstreckt sich der Arm 22, in einer Richtung orthogonal zur ersten Drehachse 26, über eine Ausdehnung des Gehäuses 44 in dieser Richtung hinaus. For example, the arm 22 extends, in a direction orthogonal to the first axis of rotation 26, beyond an extension of the housing 44 in this direction.
Die Erfassungsvorrichtung 18 ist beispielsweise dazu eingerichtet einer Gamma- Dosierung von bis zu 20 kGy/h zu widerstehen. The detection device 18 is set up, for example, to withstand a gamma dosage of up to 20 kGy / h.
Unter “einer Gamma-Dosierung von 20 kGy/h zu widerstehen“ ist zu verstehen, dass die Erfassungsvorrichtung 18 bis zu einer solchen Dosierung in der Lage ist, die Position des beweglichen Objekts 2 zu erfassen. “To withstand a gamma dosage of 20 kGy / h” is to be understood as meaning that the detection device 18 is able to detect the position of the moving object 2 up to such a dosage.
Die Erfassungsvorrichtung 18 ist beispielsweise dazu eingerichtet, einer Temperatur von bis zu 200°C dauerhaft zu widerstehen. Unter “einer Temperatur von mindestens 200°C dauerhaft“ ist zu verstehen, dass die Erfassungsvorrichtung 18 nach einer solchen Temperaturbeaufschlagung in der Lage ist, die Position des beweglichen Objekts 2 zu erfassen, insbesondere nach einer solchen Temperaturbeaufschlagung während der Dauer eines Jahres. Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. The detection device 18 is set up, for example, to withstand a temperature of up to 200 ° C. on a permanent basis. “A permanent temperature of at least 200 ° C.” is to be understood as meaning that the detection device 18 is able to detect the position of the movable object 2 after such a temperature exposure, in particular after such a temperature exposure for a period of one year. The present invention has a number of advantages.
Eine Bewegung des beweglichen Objekts 2 entlang der Erfassungsvorrichtung 18 bewirkt die Drehung des Armes 22 und ermöglicht somit die Erfassung der Position des beweglichen Objekts 2. A movement of the movable object 2 along the detection device 18 causes the arm 22 to rotate and thus enables the position of the movable object 2 to be detected.
Die Erfassungsvorrichtung 18 weist eine hohe Strahlungsresistenz und/oder eine hohe Resistenz gegen hohe Temperaturen auf, insbesondere Dank des Sensors 24, welcher den Magneten 40 und den elektrischen Schalter 42 umfasst, wobei der elektrische Schalter 42 dazu eingerichtet ist, durch das Magnetfeld des Magneten 40 betätigt zu werden. The detection device 18 has a high resistance to radiation and / or a high resistance to high temperatures, in particular thanks to the sensor 24, which comprises the magnet 40 and the electrical switch 42, the electrical switch 42 being set up to be activated by the magnetic field of the magnet 40 to be operated.
Bei einer Verwendung einer Erfassungsvorrichtung 18 erfasst die Erfassungsvorrichtung 18 eine Position des beweglichen und/oder transportierten Objekts 2 in einer Sterilisationsanlage 1. When using a detection device 18, the detection device 18 detects a position of the movable and / or transported object 2 in a sterilization system 1.

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Erfassungsvorrichtung (18) zum Erfassen einer Position eines beweglichen Objekts (2), wobei die Erfassungsvorrichtung (18) umfasst: 1. Detection device (18) for detecting a position of a movable object (2), wherein the detection device (18) comprises:
- einen Sockel (20); - a base (20);
- einen Arm (22), welcher drehbar relativ zum Sockel (20) montiert ist, wobei der Arm (22) um eine erste Drehachse (26) drehbar ist und ein freies Ende (28) für einen Kontakt mit dem beweglichen Objekt (2) aufweist; und - an arm (22) which is rotatably mounted relative to the base (20), the arm (22) being rotatable about a first axis of rotation (26) and a free end (28) for contact with the movable object (2) having; and
- einen Sensor (24), der eingerichtet ist, eine Drehung des Armes (22) relativ zum Sockel (20) zu erfassen, wobei der Sensor (24) einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil sich mit dem Arm (22) dreht, und der zweite Teil am Sockel (20) befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil ein erstes Element eines Magnet(40)-Schalter(42)-Paars ist, wobei der Schalter ein elektrischer Schalter (42) ist, der dazu eingerichtet ist, durch das Magnetfeld des Magneten (40) betätigt zu werden, und dass der zweite Teil das andere Element des Magnet(40)-Schalter(42)-Paars ist, wobei sich der elektrische Schalter (42) in einer ersten Drehposition (P1) des Armes (22) in einem ersten Zustand befindet, und wobei sich der elektrische Schalter (42) in einer zweiten Drehposition (P2) des Armes (22), die von der ersten Drehposition (P1) des Armes (22) unterschiedlich ist, in einem zweiten Zustand befindet, und dass die Erfassungsvorrichtung (18) mindestens eine Rückstellvorrichtung umfasst, welche eine Feder ist, die dazu eingerichtet ist, den Arm (22) von der zweiten Drehposition (P2) aus in die erste Drehposition (P1) zurückzustellen. - A sensor (24) which is set up to detect a rotation of the arm (22) relative to the base (20), the sensor (24) having a first part and a second part, the first part moving with the arm (22) rotates, and the second part is attached to the base (20); characterized in that the first part is a first element of a magnet (40) switch (42) pair, the switch being an electrical switch (42) which is adapted to be actuated by the magnetic field of the magnet (40) and that the second part is the other element of the magnet (40) switch (42) pair, the electrical switch (42) being in a first rotational position (P1) of the arm (22) in a first state, and wherein the electrical switch (42) is in a second rotational position (P2) of the arm (22), which is different from the first rotational position (P1) of the arm (22), in a second state, and that the detection device (18 ) comprises at least one return device which is a spring which is designed to return the arm (22) from the second rotational position (P2) to the first rotational position (P1).
2. Erfassungsvorrichtung (18) nach Anspruch 1 , wobei der Arm (22) über eine Welle (39) und mindestens ein Lager, insbesondere zwei Lager, drehbar am Sockel (20) montiert ist, wobei jedes Lager insbesondere ein Gleitlager ist. 2. Detection device (18) according to claim 1, wherein the arm (22) is rotatably mounted on the base (20) via a shaft (39) and at least one bearing, in particular two bearings, each bearing being in particular a sliding bearing.
3. Erfassungsvorrichtung (18) nach Anspruch 2, wobei der Arm (22), die Welle (39) und das Lager aus Metall bestehen. 3. Detection device (18) according to claim 2, wherein the arm (22), the shaft (39) and the bearing are made of metal.
4. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei der erste Teil des Sensors (24) an der Welle (39) befestigt ist. 4. Detection device (18) according to one of claims 2 and 3, wherein the first part of the sensor (24) is attached to the shaft (39).
5. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arm (22) einen ersten Abschnitt (34) am freien Ende (28) des Arms (22), der drehbar am Sockel (20) montiert ist, und einen zweiten Abschnitt (36) umfasst, der sich von dem ersten Abschnitt (34) aus erstreckt, wobei insbesondere der zweite Abschnitt (36) drehbar bezüglich des ersten Abschnitts (34) montiert ist, wobei insbesondere der zweite Abschnitt (36) um eine zweite Drehachse (38) drehbar ist, welche orthogonal zur ersten Drehachse (26) ist. 5. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the arm (22) has a first section (34) at the free end (28) of the arm (22) which is rotatably mounted on the base (20), and a second section (36) which extends from the first section (34), wherein in particular the second section (36) is mounted rotatably with respect to the first section (34), wherein in particular the second section (36) about a second axis of rotation (38 ) is rotatable, which is orthogonal to the first axis of rotation (26).
6. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arm (22) am freien Ende (28) eine Rolle (30) aufweist, wobei die Rolle (30) dazu eingerichtet ist, einen Kontaktpunkt für das bewegliche Objekt (2) zu bilden, wobei insbesondere eine Drehachse (32) der Rolle (30) parallel zur ersten Drehachse (26) ist. 6. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the arm (22) at the free end (28) has a roller (30), the roller (30) being designed to provide a contact point for the movable object (2) to form, wherein in particular an axis of rotation (32) of the roller (30) is parallel to the first axis of rotation (26).
7. Erfassungsvorrichtung (18) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassungsvorrichtung (18) dazu eingerichtet ist, einer Gamma-Dosierung von 20 kGy/h zu widerstehen. 7. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the detection device (18) is set up to withstand a gamma dosage of 20 kGy / h.
8. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arm (22) durch mindestens ein formschlüssiges Element am Sockel (20) montiert ist. 8. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the arm (22) is mounted on the base (20) by at least one form-fitting element.
9. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnet (40) einen Permanentmagneten umfasst, insbesondere ein Permanentmagnet ist. 9. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the magnet (40) comprises a permanent magnet, in particular is a permanent magnet.
10. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Schalter (42) einen Reed-Schalter umfasst, insbesondere ein Reed- Schalter ist. 10. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the electrical switch (42) comprises a reed switch, in particular a reed switch.
11. Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und der zweite Teil des Sensors (24) in einem Gehäuse (44) angeordnet sind, das am Sockel (20) montiert ist. 11. Detection device (18) according to one of the preceding claims, wherein the first and the second part of the sensor (24) are arranged in a housing (44) which is mounted on the base (20).
12. Verwendung einer Erfassungsvorrichtung (18) zum Erfassen einer Position eines in einer Sterilisationsanlage transportierten Objekts (2), wobei die Erfassungsvorrichtung (18) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ist. 12. Use of a detection device (18) for detecting a position of an object (2) transported in a sterilization system, the detection device (18) being according to one of the preceding claims.
13. Anlage zur Sterilisation (1) mindestens eines beweglichen Objekts (2) durch Bestrahlung, wobei die Anlage mindestens ein Fördersystem (4) zum Transport des mindestens einen beweglichen Objekts (2) und eine Erfassungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist, wobei die Erfassungsvorrichtung (18) dazu eingerichtet, ist eine Position des transportierten beweglichen Objekts (2) zu erfassen. 13. Plant for sterilization (1) of at least one movable object (2) by irradiation, the plant having at least one conveyor system (4) for transporting the at least one movable object (2) and a detection device (18) according to one of claims 1 to 11 wherein the detection device (18) is set up to detect a position of the transported moving object (2).
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