EP4710065A1 - Messanordnung eines feldgeräts an einem behälter - Google Patents

Messanordnung eines feldgeräts an einem behälter

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Publication number
EP4710065A1
EP4710065A1 EP24722613.7A EP24722613A EP4710065A1 EP 4710065 A1 EP4710065 A1 EP 4710065A1 EP 24722613 A EP24722613 A EP 24722613A EP 4710065 A1 EP4710065 A1 EP 4710065A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strut
container
field device
fastening structure
wedge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24722613.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Clemens Hengstler
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.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber KG filed Critical Vega Grieshaber KG
Publication of EP4710065A1 publication Critical patent/EP4710065A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30—Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications

Definitions

  • the present invention relates to a measuring arrangement according to patent claim 1.
  • the invention further relates to a field device according to patent claim 8, an adapter according to patent claim 9 and a method for producing a measuring arrangement according to patent claim 10.
  • the invention relates in particular to containers which do not have a suitable mounting option, such as a flange or threaded connector.
  • these containers are long tanks or storage tanks made of non-metallic materials, in particular plastics.
  • the containers are usually transportable.
  • Such tanks are generally so-called IBCs (intermediate bulk containers), which have a bladder and are surrounded on the outside by a grid with several metal struts.
  • a field device In order to monitor the condition of the contents in the container, a field device is to be arranged on the container despite the lack of a pre-installed mounting option.
  • the arrangement of the field device should be as intuitive and cost-effective as possible and at the same time enable a stable arrangement of the field device on the container.
  • the underlying object of the invention is therefore to provide a measuring arrangement of a field device on a container, a field device, an adapter and a method for producing a measuring arrangement, which enable a cost-effective, simple and as resource-efficient as possible, detachable attachment of a field device to a container.
  • the object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Further practical embodiments and advantages are described in connection with the dependent claims.
  • the invention relates to a measuring arrangement comprising a field device which is arranged on a container with at least one strut.
  • Field devices are devices which are used in the "field", i.e. in an area outside of control rooms.
  • Field devices are in particular actuators, sensors, data collectors (data loggers) and measuring transducers.
  • the field device is connected to a higher-level unit, for example a control system or a control unit.
  • This higher-level unit is used in particular for process control, process visualization and/or process monitoring.
  • the field device can in particular be a monitoring and optimization sensor (M&O sensor). By means of such an M&O sensor, information is collected in particular, which is sent to a cloud or an internal server.
  • M&O sensor monitoring and optimization sensor
  • the field device may be a location field device, where the position of a container is sent to a higher-level unit to track its position.
  • the field device is in particular a self-sufficient field device that does not have a wired power supply or communication connection.
  • the field device has an energy storage device.
  • the field device has a housing, a sensor unit and an electronic module arranged in the housing.
  • the measured process variables are usually evaluated and are preferably used to monitor containers and the filling material filled therein.
  • the field device is in particular a radar sensor or a capacitive sensor for detecting a limit level or filling level of the filling material in the container. Alternatively, it is a position sensor.
  • the container has at least one strut.
  • the container is made in particular from plastic and comprises a bladder in which the filling material is arranged and a grid with several struts arranged around the bladder. In particular, it is an IBC.
  • the at least one strut is usually made of metal.
  • the field device is arranged in particular on the upper side of the container and preferably on a strut extending along the upper side, preferably in the middle of the upper side.
  • the field device is attached directly or indirectly to the strut of the container using a fastening structure.
  • the fastening structure can either be the housing of the field device itself or an adapter that indirectly connects the field device to the strut.
  • the fastening structure is wedge-shaped and has a flat support surface and a wedge surface running at an angle to it.
  • the support surface and the wedge surface in particular form an acute angle.
  • the support surface lies on the container, and here in particular on the bladder, and the wedge surface lies on the strut.
  • the wedge surface can be flat, have an arcuate course or have a curve or a depression, in particular such that the strut is accommodated in it.
  • the base body is fastened to the strut by means of a fastening element in such a way that the wedge surface is pulled in the direction of the strut and rests against it.
  • the wedge shape of the fastening structure and the fastening element ensure that the field device is in a stable position.
  • the support surface lies flat against the container and is pressed against the surface of the container with a certain amount of pressure. No liquid can collect underneath. If the fastening structure is the housing of the field device , it can be attached directly to the strut easily and intuitively. If the fastening structure is an adapter, existing field devices can be attached to the container using this. Here, a twist-proof and stable position of the field device is achieved purely through the geometric design of the housing.
  • the support surface of the fastening structure extends under the strut, particularly when viewed in a cross-section of the strut, so that the fastening structure extends on both sides of the strut.
  • the majority of the fastening structure and the field device with sensor element and electronic module extends on the side of the strut on which the wedge surface rests against the strut and only a smaller part of the fastening structure extends under the strut to the other side of the strut.
  • the wedge surface has a step on the side facing the contact surface, i.e. at the transition to the contact surface.
  • a step means in particular that the wedge surface initially transitions into a step surface running parallel to the contact surface.
  • the step extends in particular on the side of the strut facing away from the wedge surface (viewed in cross-section). The step can reduce the size of the fastening structure; in particular, with small angles between the wedge surface and the contact surface, the length of the fastening structure can be reduced.
  • the side of the wedge surface facing away from the support surface has a stop.
  • the stop here means a surface that runs at an angle to the wedge surface. The stop effectively prevents the fastening structure from slipping underneath the strut.
  • the fastening element is a band-shaped tension element.
  • the tension element can be a band, a cable tie or a hose clamp.
  • Bands, cable ties or hose clamps are widely used fastening devices and therefore their application and use is intuitive. They are also inexpensive parts. If the fastening structure is detached from a container, some of it can be reused or only a small amount of waste is generated.
  • the fastening element is used to fix the fastening structure to the strut in such a way that the wedge surface rests against the strut.
  • several, in particular two, fastening elements spaced apart from one another are arranged on the fastening structure when viewed in the longitudinal direction of the strut.
  • Such a band-shaped tension element can in particular be guided through a channel integrated in the fastening structure.
  • the tension element is then positively fixed in the channel to prevent it from slipping sideways (in the longitudinal direction of the strut).
  • the tension element can be arranged so as to run around an exposed section of the fastening structure.
  • the fastening element comprises a clamping element, by means of which a clamping hold of the fastening structure on the strut is achieved.
  • a clamping element can in particular be a spring-loaded swivel arm, which is arranged on the fastening structure and which at least partially surrounds the strut.
  • the length of the swivel arm can in particular be extended against a spring force in order to place the swivel arm around a strut. The spring force reduces the length again and the fastening structure is then pulled in the direction of the strut.
  • the clamping element can also be clamps or pliers loaded with spring force, which press the fastening structure onto the strut. After the clamping element has been released, it can be reused to fasten another fastening structure.
  • the support surface has a spring which exerts a spring force downwards in the direction of the container.
  • the spring is arranged in particular in the part of the fastening structure which extends under the strut, on the side of the strut facing away from the wedge surface.
  • a force can also be applied to the fastening structure which counteracts twisting and the contact force on the
  • the part located on the side of the pivot point of the fastening structure - in particular the part with the sensor element - can be increased.
  • deformations on the container can be compensated.
  • the invention also relates to a field device for arrangement on a container with at least one strut.
  • the field device has a housing which has a wedge-shaped fastening structure as described above with a support surface and a wedge surface running at an angle to it.
  • the housing of the field device itself is designed such that it can be fastened directly to the strut.
  • the housing is designed to be fastened to the strut by means of a fastening element.
  • the housing can have an integrated channel or the like so that a band-shaped tension element can be guided around part of the housing. Alternatively or additionally, a clamping element can be formed on the housing.
  • the invention additionally relates to an adapter for arranging a field device on a container with a strut, wherein the adapter has a wedge-shaped fastening structure with a support surface and a wedge surface running at an angle thereto.
  • the adapter has in particular a field device fastening section to which the field device can be connected to the adapter.
  • the field device is connected to the adapter in particular by screwing or clipping.
  • the adapter is designed to be fastened to the strut by means of a fastening element.
  • the adapter can have an integrated channel or the like so that a band-shaped tension element can be guided around part of the adapter. Alternatively or additionally, a clamping element can be formed on the adapter.
  • the invention further relates to a method for producing a measuring arrangement, in particular a measuring arrangement as described above with a field device on a container with at least one strut.
  • the field device is positioned on the container by means of a wedge-shaped fastening structure so that a support surface rests on the container and a wedge surface rests on the strut, and the fastening structure is fixed to the strut by means of a fastening means such that the wedge surface is pulled against the strut.
  • Fig. 1 a container comprising a bladder and several struts and a field device arranged on the top in a perspective view,
  • Fig. 2 is a schematic representation of a measuring arrangement with a field device in a first embodiment on a container with a strut, in a cross section through the strut,
  • Fig. 3 is a schematic representation of a measuring arrangement with a field device in a second embodiment on a container with a strut, in a cross section through the strut,
  • Fig. 4 is a schematic representation of a measuring arrangement with a field device in a third embodiment with a swivel arm in a first position on a container with a strut, in a cross section through the strut,
  • Fig. 5 the measuring arrangement from Fig. 4 with the swivel arm in a second position
  • Fig. 6 shows the measuring arrangement from Fig. 4 and 5 with the swivel arm in a third position.
  • Fig. 1 shows a container 10 with several struts 12.
  • IBC which has a bladder 14 made of plastic for holding the filling material.
  • a grid 16 made of several struts 12 is arranged around the bladder 14.
  • the struts 12 are made of metal.
  • a field device 18 is arranged on the top of the container 12 (only shown schematically here). This is a radar measuring device for determining the fill level in the container 10.
  • Fig. 2 a measuring arrangement with a field device 18 in a first embodiment and with a container 10 with a strut 12 is shown schematically.
  • the field device 18 has a housing 20, wherein a sensor element 22 in the form of a radar antenna, an electronic module 24 and an energy storage device 26 are arranged in the housing 20.
  • the housing 20 is aligned such that the radar antenna radiates in the direction of the container 10.
  • the housing 20 has a wedge-shaped fastening structure 28 with a flat support surface 30 and a wedge surface 32 running at an angle to it.
  • the support surface 30 rests on the container 10 - here the bladder 14 - and the wedge surface 32 rests on the strut 12.
  • the wedge surface 32 is also flat here.
  • other geometries, such as curves or curved profiles for the wedge surface 32 are also conceivable.
  • a shoulder 34 is formed on the side of the wedge surface 32 facing the support surface 30, i.e. between the wedge surface 32 and the support surface 30.
  • the shoulder extends parallel to the support surface 30.
  • a stop 36 is formed on the side of the wedge surface 32 facing away from the support surface 30.
  • the stop 36 extends at an angle to the wedge surface 32.
  • the housing 20 is here fastened to the strut 12 by means of a fastening element 38 in the form of a cable tie 40, so that the wedge surface 32 is pulled 12 to the strut and rests against it.
  • the cable tie 40 runs through a channel 42 integrated into the housing 20.
  • the point of contact of the wedge surface 32 on the strut 12 simultaneously represents the pivot point D of the housing 20 around the strut 12.
  • the housing 12 is secured against twisting because the housing 12 extends with part of the wedge surface 32 and the shoulder 34 under the strut 12.
  • Fig. 3 shows a measuring arrangement with a field device 18 in a second embodiment.
  • This second embodiment differs from the first embodiment in that the support surface 30 has a spring 44.
  • the spring 44 is arranged in the area of the shoulder 34 and exerts a spring force on the container 10 and thus counteracts twisting with an additional force on the housing 20.
  • Figures 4 to 6 show a measuring arrangement with a field device 18 in a third embodiment.
  • the housing 20 has a spring-loaded swivel arm 46 as a fastening element 38.
  • the swivel arm 46 is telescopically adjustable in length and has a spring 48. The swivel arm 46 can be extended against the spring force.
  • the pivot arm 46 is shown in an open position in Fig. 4. In order to place the pivot arm 46 around the strut 12, the pivot arm 46 is extended against the spring force and pivoted relative to the housing 20 so that the pivot arm 46 encloses the strut 12 (see Fig. 5).

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung umfassend ein Feldgerät (18), welches an einem Behälter (10) mit mindestens einer Strebe (12) angeordnet ist, wobei das Feldgerät (18) mittels einer Befestigungsstruktur (28) an der mindestens einen Strebe (12) des Behälters (10) befestigt ist, wobei die Befestigungsstruktur (28) keilförmig ausgebildet ist und eine Auflagefläche (30) und eine schräg dazu verlaufende Keilfläche (32) aufweist, wobei die Befestigungsstruktur (28) mit der Auflagefläche (30) auf dem Behälter (10) aufliegt und mit der Keilfläche (32) an der Strebe (12) anliegt, und wobei die Befestigungsstruktur (28) mittels mindestens eines Befestigungselementes (38) derart an der Strebe (12) befestigt ist, dass die Keilfläche (32) in Richtung der Strebe (12) gezogen ist und an dieser anliegt. Die Erfindung betrifft ferner ein Feldgerät (18), einen Adapter und ein Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung.

Description

Messanordnung eines Feldgeräts an einem Behälter
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung gemäß Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Feldgerät gemäß Patentanspruch 8, einen Adapter gemäß Patentanspruch 9 und ein Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung gemäß Patentanspruch 10.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Messanordnungen bekannt, bei welchen Feldgeräte an Behältern montiert sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere Behälter, an welchen keine passende Montagemöglichkeit, wie zum Beispiel ein Flansch oder Gewindestutzen vorhanden ist. Insbesondere handelt es sich bei diesen Behältern um Langertanks oder Vorratstanks aus nichtmetallischen Materialien, insbesondere Kunststoffen. Üblicherweise sind die Behälter transportabel. Es handelt sich bei solchen Tanks in der Regel um sogenannte IBC (intermediate bulk container), welche eine Blase aufweisen und außenseitig mit einem Gitter mit mehreren Streben aus Metall umgeben sind.
Um den Zustand von Füllgut in dem Behälter zu überwachen, soll trotz fehlender vorinstallierter Montagemöglichkeit ein Feldgerät an dem Behälter angeordnet werden. Die Anordnung des Feldgerätes soll dabei möglichst intuitiv und kostengünstig erfolgen und gleichzeitig eine stabile Anordnung des Feldgerätes am Behälter ermöglichen.
Aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen weisen zum Teil komplizierte Adapter- Lösungen auf. Zum Teil sind auch Anbindungen an den Behälter bekannt, wobei nach Entfernen des Feldgerätes ein Teil der Anbindung entsorgt werden muss.
Die zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Messanordnung eines Feldgerätes an einem Behälter, ein Feldgerät, einen Adapter und ein Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung zur Verfügung zu stellen, welche eine kostengünstige, einfache und möglichst ressourcenschonende, lösbare Befestigung eines Feldgerätes an einem Behälter ermöglichen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung umfassend ein Feldgerät, welches an einem Behälter mit mindestens einer Strebe angeordnet ist. Als Feldgeräte werden hier Geräte bezeichnet, welche im „Feld" ihren Einsatz haben, d.h. in einem Bereich außerhalb von Leitwarten. Feldgeräte sind insbesondere Aktoren, Sensoren, Datensammler (Datenlogger) und Messumformer. Insbesondere ist das Feldgerät mit einer übergeordneten Einheit, zum Beispiel einem Leitsystem oder einer Steuereinheiten, verbunden. Diese übergeordnete Einheit dient insbesondere zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung und/oder Prozessüberwachung. Es kann sich bei dem Feldgerät insbesondere um einen Monitoring und Optimisation Sensor (M&O Sensor) handeln. Mittels eines solchen M&O Sensors werden insbesondere Informationen gesammelt, welche an eine Cloud oder einem internen Server gesendet werden.
Alternativ kann es sich bei dem Feldgerät auch um ein Feldgerät zur Bestimmung eines Standortes handelt, wobei zur Nachverfolgung der Position eines Behälters dessen Position an eine übergeordnete Einheit gesendet wird.
Es handelt sich bei dem Feldgeräte insbesondere um ein autarkes Feldgerät, welches keine drahtgebundene Energieversorgung und Kommunikationsverbindung aufweist. Insbesondere weist das Feldgerät einen Energiespeicher auf.
Insbesondere weist das Feldgerät ein Gehäuse, eine Sensoreinheit und ein in dem Gehäuse angeordnetes Elektronikmodul auf. Die gemessenen Prozessgrößen werden üblicherweise ausgewertet und dienen vorzugsweise der Überwachung von Behältern und darin eingefülltem Füllgut.
Bei dem Feldgerät handelt es sich insbesondere um einen Radarsensor oder einen kapazitiven Sensor zur Erfassung eines Grenzstandes oder Füllstandes von Füllgut in dem Behälter. Alternativ handelt es sich um einen Positionssensor. Der Behälter weist mindestens eine Strebe auf. Der Behälter ist insbesondere aus Kunststoff ausgebildet und umfasst eine Blase, in welcher das Füllgut angeordnet ist und ein um die Blase herum angeordnetes Gitter mit mehreren Streben. Insbesondere handelt es sich um einen IBC. Die mindestens eine Strebe ist in der Regel aus Metall.
Im Falle eines Radarsensors ist das Feldgerät insbesondere auf der Oberseite des Behälters angeordnet und vorzugsweise an einer sich entlang der Oberseite erstreckenden Strebe, vorzugsweise mittig der Oberseite.
Es ist - zum Beispiel für einen kapazitiven Sensor - auch denkbar, das Feldgerät an einer seitlich angeordneten Strebe anzuordnen.
Das Feldgerät ist mittelbar oder unmittelbar mit einer Befestigungsstruktur an der Strebe des Behälters befestigt. Wie im Folgenden noch erläutert, kann es sich bei der Befestigungsstruktur entweder um das Gehäuse des Feldgerätes selbst handeln oder um einen Adapter, welcher das Feldgerät mittelbar mit der Strebe verbindet.
Die Befestigungsstruktur ist dabei keilförmig ausgebildet, und weist eine plane Auflagefläche auf und eine schräg dazu verlaufende Keilfläche. Die Auflagefläche und die Keilfläche schließen insbesondere einen spitzen Winkel ein. Die Auflagefläche liegt auf dem Behälter, und hier insbesondere auf der Blase, auf und die Keilfläche liegt an der Strebe an. Die Keilfläche kann dabei eben ausgebildet sein, einen bogenförmigen Verlauf aufweisen oder eine Rundung bzw. eine Vertiefung aufweisen, insbesondere derart, dass die Strebe darin aufgenommen ist.
Ferner ist der Grundkörper mittels eines Befestigungselementes derart an der Strebe befestigt, dass die Keilfläche in Richtung der Strebe gezogen ist und an dieser anliegt.
Durch die Keilform der Befestigungsstruktur und zusätzlich durch das Befestigungselement wird eine stabile Lage des Feldgerätes sichergestellt. Die Auflagefläche liegt plan an dem Behälter auf und wird mit einem gewissen Druck an die Oberfläche des Behälters gepresst. Es kann sich darunter keine Flüssigkeit sammeln. Wenn es sich bei der Befestigungsstruktur um das Gehäuse des Feldgerätes handelt, kann dieses einfach und intuitiv unmittelbar an der Strebe befestigt werden. Handelt es sich bei der Befestigungsstruktur um einen Adapter, können bestehende Feldgeräte mit diesem an dem Behälter befestigt werden. Hier wird rein durch die geometrische Auslegung des Gehäuses eine verdrehsichere und stabile Lage des Feldgerätes realisiert.
Um die Kippstabilität des Feldgerätes zu verbessern, erstreckt sich die Auflagefläche der Befestigungsstruktur insbesondere in einem Querschnitt der Strebe betrachtet unter der Strebe hinweg, sodass die Befestigungsstruktur sich auf beiden Seiten der Strebe erstreckt. Durch die Befestigung mittels des Befestigungselementes an der Strebe und einem Aufliegen der Auflagefläche jeweils seitlich der Strebe auf dem Behälter, kann sich die Befestigungsstruktur und damit auch das Feldgerät nicht um den Anlagepunkt an der Strebe (Drehpunkt) verdrehen.
Insbesondere erstreckt sich der überwiegende Teil die Befestigungsstruktur und das Feldgerät mit Sensorelement und Elektronikmodul auf der Seite der Strebe, an welcher die Keilfläche an der Strebe anliegt und nur ein kleinere Teil der Befestigungsstruktur erstreckt sich unter der Strebe hindurch bis auf die andere Seite der Strebe.
In einer praktischen Ausführungsform weist die Keilfläche an der zur Anlagefläche weisenden Seite, d.h. am Übergang zur Anlagefläche, einen Absatz auf. Ein Absatz bedeutet insbesondere, dass die Keilfläche zunächst in eine parallel zur Auflagefläche verlaufende Absatzfläche übergeht. Der Absatz erstreckt sich insbesondere auf der der Keilfläche abgewandten Seite der Strebe (im Querschnitt betrachtet). Durch den Absatz kann die Größe der Befestigungsstruktur reduziert werden, insbesondere bei kleinen Winkeln zwischen Keilfläche und Auflagefläche kann so die Länge der Befestigungsstruktur reduziert werden.
Insbesondere weist die von der Auflagefläche abgewandte Seite der Keilfläche einen Anschlag auf. Mit Anschlag ist hier eine Fläche gemeint, welche in einem Winkel zur Keilfläche verläuft. Mit dem Anschlag wird einem Durchrutschen der Befestigungsstruktur unterhalb der Strebe wirksam entgegengewirkt.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform handelt es sich bei dem Befestigungselement um ein bandförmiges Zugelement. Beispielsweise kann es sich bei dem Zugelement um ein Band, einen Kabelbinder oder eine Schlauchschelle handeln. Bänder, Kabelbinder oder Schlauchschellen sind weit verbreitete Befestigungsmittel und daher deren Anwendung und Nutzung intuitiv möglich. Zudem handelt es sich um kostengünstige Teile. Bei einem Lösen der Befestigungsstruktur von einem Behälter können diese zum Teil wiederverwendet werden bzw. entsteht nur eine geringe Menge an Abfall. Mittels des Befestigungselementes wird die Befestigungsstruktur insbesondere derart an der Strebe fixiert, dass die Keilfläche an der Strebe anliegt. Insbesondere sind in Längsrichtung der Strebe betrachtet mehrere, insbesondere zwei, voneinander beanstandete Befestigungselemente an der Befestigungsstruktur angeordnet.
Ein solches bandförmiges Zugelement kann insbesondere durch einen in der Befestigungsstruktur integrierten Kanal geführt sein. In dem Kanal ist das Zugelement dann formschlüssig gegen seitliches Verrutschen (in Längsrichtung der Strebe) fixiert. Alternativ kann das Zugelement um einen freiliegenden Abschnitt der Befestigungsstruktur herumlaufend angeordnet sein.
Alternativ oder in Ergänzung dazu umfasst das Befestigungselement ein Klemmelement, mittels welchem ein klemmendes Halten der Befestigungsstruktur an der Strebe realisiert ist. Ein solches Klemmelement kann insbesondere ein federbelasteter Schwenkarm sein, welcher an der Befestigungsstruktur angeordnet ist und welcher die Strebe zumindest teilweise umgreift. Die Länge des Schwenkarms kann insbesondere gegen eine Federkraft verlängert werden, um den Schwenkarm um eine Strebe zu legen. Durch die Federkraft verkleinert sich die Länge wieder, und die Befestigungsstruktur wird dann in Richtung der Strebe gezogen. Es kann sich bei dem Klemmelement auch um mit Federkraft beaufschlagte Klammern oder Zangen handeln, welche die Befestigungsstruktur an die Strebe pressen. Nach einem Lösen des Klemmelementes kann dieses zur Befestigung einer anderen Befestigungsstruktur wiederverwendet werden.
Insbesondere weist die Auflagefläche eine Feder auf, welche eine Federkraft nach unten in Richtung Behälter ausübt. Die Feder ist insbesondere in dem Teil der Befestigungsstruktur angeordnet, welcher sich unter der Strebe hindurch erstreckt, auf der der Keilfläche abgewandten Seite der Strebe. Mittels der Feder kann dabei zusätzlich eine Kraft auf die Befestigungsstruktur aufgebracht werden, die einem Verdrehen entgegenwirkt und die Anpresskraft auf den, auf der anderen Seite des Drehpunktes der Befestigungsstruktur liegenden Teil - insbesondere der Teil mit dem Sensorelement - erhöht werden. Zudem können Verformungen an dem Behälter ausgeglichen werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Feldgerät zur Anordnung an einem Behälter mit mindestens einer Strebe. Das Feldgerät weist ein Gehäuse auf, welches eine wie vorstehend beschriebene keilförmige Befestigungsstruktur mit einer Auflagefläche und einer schräg dazu verlaufenden Keilfläche aufweist. Hier ist das Gehäuse des Feldgerätes selbst so ausgebildet, dass dieses unmittelbar an der Strebe befestigbar ist. In Bezug auf Details zur Befestigungsstruktur wird auf die vorliegende Beschreibung verwiesen. Insbesondere ist das Gehäuse dazu ausgebildet, mittels eines Befestigungselementes an der Strebe befestigt zu werden. So kann das Gehäuse einen integrierten Kanal oder ähnliches aufweisen, sodass um einen Teil des Gehäuses ein bandförmiges Zugelement geführt werden kann. Alternativ oder ergänzend, kann an dem Gehäuse ein Klemmelement ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft zusätzlich einen Adapter zur Anordnung eines Feldgerätes an einem Behälter mit einer Strebe, wobei der Adapter eine keilförmige Befestigungsstruktur mit einer Auflagefläche und einer schräg dazu verlaufenden Keilfläche aufweist. Auch hier wird in Bezug auf die Befestigungsstruktur auf die vorliegende Beschreibung verwiesen. Der Adapter weist insbesondere einen Feldgeräte- Befestigungsabschnitt auf, an welchem das Feldgerät mit dem Adapter verbunden werden kann. Das Feldgerät ist insbesondere mittels Einschrauben oder Clipsen mit dem Adapter verbunden. Insbesondere ist der Adapter dazu ausgebildet, mittels eines Befestigungselementes an der Strebe befestigt zu werden. So kann der Adapter einen integrierten Kanal oder ähnliches aufweisen, sodass um einen Teil des Adapters ein bandförmiges Zugelement geführt werden kann. Alternativ oder ergänzend, kann an dem Adapter ein Klemmelement ausgebildet sein.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung, insbesondere einer wie vorstehend beschriebenen Messanordnung mit einem Feldgerät an einem Behälter mit mindestens einer Strebe. Das Feldgerät wird mittels einer keilförmigen Befestigungsstruktur auf dem Behälter positioniert, sodass eine Auflagefläche an dem Behälter anliegt und eine Keilfläche an der Strebe anliegt und wobei die Befestigungsstruktur mittels eines Befestigungsmittels derart an der Strebe fixiert wird, dass die Keilfläche gegen die Strebe gezogen wird. In Bezug auf die Vorteile des Verfahrens und weitere Merkmale wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Im Folgenden werden in Zusammenhang mit den Figuren weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Behälter umfassend eine Blase und mehrere Streben und ein auf der Oberseite angeordnetes Feldgerät in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Messanordnung mit einem Feldgerät in einer ersten Ausführungsform an einem Behälter mit einer Strebe, in einem Querschnitt durch die Strebe,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Messanordnung mit einem Feldgerät in einer zweiten Ausführungsform an einem Behälter mit einer Strebe, in einem Querschnitt durch die Strebe,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Messanordnung mit einem Feldgerät in einer dritten Ausführungsform mit einem Schwenkarm in einer ersten Position an einem Behälter mit einer Strebe, in einem Querschnitt durch die Strebe,
Fig. 5 die Messanordnung aus Fig. 4 mit dem Schwenkarm in einer zweiten Position und
Fig. 6 die Messanordnung aus Fig. 4 und 5 mit dem Schwenkarm in einer dritten Position.
In Fig. 1 ist ein Behälter 10 mit mehreren Streben 12 gezeigt. Es handelt sich vorliegend im einen sogenannten IBC, welcher hier eine Blase 14 aus Kunststoff zur Aufnahme von Füllgut aufweist. Um die Blase 14 herum ist ein Gitter 16 aus mehreren Streben 12 angeordnet. Die Streben 12 sind aus Metall. Vorliegend ist auf der Oberseite des Behälters 12 ein Feldgerät 18 angeordnet (hier nur schematisch dargestellt). Es handelt sich hier um ein Radarmessgerät zur Bestimmung des Füllstandes in dem Behälter 10. In Fig. 2 ist eine Messanordnung mit einem Feldgerät 18 in einer ersten Ausführungsform und mit einem Behälter 10 mit einer Strebe 12 schematisch dargestellt.
Das Feldgerät 18 weist vorliegend ein Gehäuse 20 auf, wobei in dem Gehäuse 20 ein Sensorelement 22 in Form einer Radarantenne, ein Elektronikmodul 24 und ein Energiespeicher 26 angeordnet sind. Das Gehäuse 20 ist so ausgerichtet, dass die Radarantenne in Richtung des Behälters 10 abstrahlt.
Das Gehäuse 20 weist vorliegend eine keilförmige Befestigungsstruktur 28 mit einer planen Auflagefläche 30 und einer schräg dazu verlaufenden Keilfläche 32 auf. Die Auflagefläche 30 liegt auf dem Behälter 10 - hier der Blase 14 - auf und die Keilfläche 32 liegt an der Strebe 12 an. Die Keilfläche 32 ist hier ebenfalls eben ausgebildet. Es sind aber auch andere Geometrien, wie Rundungen oder bogenförmige Verläufe für die Keilfläche 32 denkbar.
An der zur Auflagefläche 30 gerichteten Seite der Keilfläche 32, d.h. zwischen der Keilfläche 32 und der Auflagefläche 30, ist ein Absatz 34 ausgebildet. Der Absatz erstreckt sich parallel zur Auflagefläche 30.
Ferner ist an der der Auflagefläche 30 abgewandten Seite der Keilfläche 32 ein Anschlag 36 ausgebildet. Der Anschlag 36 erstreckt sich in einem Winkel zur Keilfläche 32.
Das Gehäuse 20 ist hier mittels eine Befestigungselementes 38 in Form eines Kabelbinders 40 an der Strebe 12 befestigt, sodass die Keilfläche 32 an die Strebe gezogen 12 ist und an dieser anliegt. Der Kabelbinder 40 verläuft durch einen in das Gehäuse 20 integrierten Kanal 42.
Der Anlagepunkt der Keilfläche 32 an der Strebe 12 stellt gleichzeitig den Drehpunkt D des Gehäuses 20 um die Strebe 12 dar. Das Gehäuse 12 ist gegenüber einem Verdrehen gesichert, da sich das Gehäuse 12 mit dem einem Teil der Keilfläche 32 und dem Absatz 34 unter der Strebe 12 hindurch erstreckt.
Durch das Anziehen des Kabelbinders 40 wird eine Kraft A auf das Gehäuse 20 ausgeübt und dadurch das Feldgerät 18 hier nach links gegen die Strebe 12 gedrückt. Durch die schräge Keilfläche 32 wird das Gehäuse 20 durch das Anziehen gegen die Strebe 12 nach unten gegen den Behälter 10 mit der Kraft B gedrückt. Da das Gehäuse 20 eine plane Auflagefläche 30 aufweist und diese sich vor und hinter dem Drehpunkt D und somit jeweils seitlich der Strebe 12 erstreckt, kann sich das Gehäuse 18 nicht um die Strebe 12 verdrehen, sondern ist entsprechend der Kräfte C und D flach auf dem Behälter 10 fixiert.
Im Folgenden werden zur Beschreibung weiterer Ausführungsformen für identische oder zumindest funktionsgleiche Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet wie zur Beschreibung der ersten Ausführungsform.
In Fig. 3 ist eine Messanordnung mit einem Feldgerät 18 in einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Auflagefläche 30 eine Feder 44 aufweist. Die Feder 44 ist im Bereich des Absatzes 34 angeordnet und wirkt eine Federkraft auf den Behälter 10 auf und wirkt so mit einer zusätzlichen Kraft auf das Gehäuse 20 einem Verdrehen entgegen.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Messanordnung mit einem Feldgerät 18 in einer dritten Ausführungsform. Hierbei weist das Gehäuse 20 als Befestigungselement 38 einen federbelasteten Schwenkarm 46 auf. Der Schwenkarm 46 ist in seiner Länge teleskopartig verstellbar und weist eine Feder 48 auf. Der Schwenkarm 46 ist entgegen der Federkraft verlängerbar.
Der Schwenkarm 46 ist in Fig. 4 in einer offenen Position gezeigt. Um den Schwenkarm 46 um die Strebe 12 zu legen, wird der Schwenkarm 46 entgegen der Federkraft verlängert und gegenüber dem Gehäuse 20 verschwenkt, sodass der Schwenkarm 46 die Strebe 12 umschließt (vgl. Fig. 5).
In Fig. 6 ist dann die Endmontagelage gezeigt, wobei die Keilfläche 32 durch die Federkraft in dem Schwenkarm 46 gegen die Strebe 12 gezogen wird und an dieser gehalten wird. Bezugszeichenliste
10 Behälter
12 Strebe
14 Blase
16 Gitter
18 Feldgerät
20 Gehäuse
22 Sensorelement, Radarantenne
24 Elektronikmodul
26 Energiespeicher
28 Befestigungsstruktur
30 Auflagefläche
32 Keilfläche
34 Absatz
36 Anschlag
38 Befestigungselement
40 Kabelbinder
42 Kanal
44 Feder
46 Schwenkarm
48 Feder
D Drehpunkt
A, B, C. D Kraft

Claims

Patentansprüche
1. Messanordnung umfassend ein Feldgerät (18), welches an einem Behälter (10) mit mindestens einer Strebe (12) angeordnet ist, wobei das Feldgerät (18) mittels einer Befestigungsstruktur (28) an der mindestens einen Strebe (12) des Behälters (10) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstruktur (28) keilförmig ausgebildet ist und eine Auflagefläche (30) und eine schräg dazu verlaufende Keilfläche (32) aufweist, wobei die Befestigungsstruktur (28) mit der Auflagefläche (30) auf dem Behälter (10) aufliegt und mit der Keilfläche (32) an der Strebe (12) anliegt, und wobei die Befestigungsstruktur (28) mittels mindestens eines Befestigungselementes (38) derart an der Strebe (12) befestigt ist, dass die Keilfläche (32) in Richtung der Strebe (12) gezogen ist und an dieser anliegt.
2. Messanordnung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auflagefläche (30) in einem Querschnitt betrachtet jeweils auf beiden Seiten der Strebe (12) erstreckt.
3. Messanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Auflagefläche (30) weisende Seite der Keilfläche (32) einen Absatz (34) aufweist.
4. Messanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Auflagefläche (30) abgewandte Seite der Keilfläche (32) einen Anschlag (36) aufweist.
5. Messanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (38) ein bandförmiges Zugelement (40) ist.
6. Messanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (38) ein Klemmelement (46) umfasst, mittels welchem ein klemmendes Halten der Befestigungsstruktur (32) an der Strebe (12) bewirkt wird.
7. Messanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (30) eine Feder (44) aufweist, welche eine Federkraft in Richtung Behälter (10) ausübt.
8. Feldgerät zur Anordnung an einem Behälter (10) mit mindestens einer Strebe (12), wobei das Feldgerät (18) ein Gehäuse (20) mit einer keilförmigen Befestigungsstruktur (32) mit einer Auflagefläche (30) und einer schräg dazu verlaufenden Keilfläche (32) aufweist.
9. Adapter zur mittelbaren Anordnung eines Feldgerätes (18) an einem Behälter (10) mit mindestens einer Strebe (12), wobei der Adapter eine keilförmige Befestigungsstruktur (32) mit einer Auflagefläche (30) und einer schräg dazu verlaufenden Keilfläche (32) aufweist.
10. erfahren zur Herstellung einer Messanordnung eines Feldgerätes (18) an einem Behälter (10) mit mindestens einer Strebe (12), wobei das Feldgerät (18) mittels einer keilförmigen Befestigungsstruktur (32) auf dem Behälter (10) positioniert wird, sodass eine Auflagefläche (30) an dem Behälter anliegt und eine Keilfläche (32) an der Strebe (12) anliegt und wobei die Befestigungsstruktur (32) mittels eines Befestigungsmittels (38) derart an der Strebe (12) fixiert wird, dass die Keilfläche (32) gegen die Strebe (12) gezogen wird.
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