DE10148034C1 - Befestigungsvorrichtung für Sensoren - Google Patents
Befestigungsvorrichtung für SensorenInfo
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist eine Befestigungsvorrichtung für berührungslos arbeitende, zylinderförmige Näherungsschalter, mit einer durchgehenden zylinderförmigen Ausnehmung (2) zur Aufnahme des Näherungsschalters. DOLLAR A Die Fixierung eines Näherungsschalters ist dadurch besonders schnell und einfach, aber dennoch stets sicher realisierbar, daß mindestens eine durchgehende Aussparung (3) vorgesehen ist, in die ein Betätigungsmittel (4) eingreifen kann, die Ausnehmung (2) und die Aussparung (3) miteinander verbunden sind, wobei die Ausnehmung (2) im entspannten Zustand der Befestigungsvorrichtung einen kleineren Durchmesser (5) als der zu befestigende Näherungsschalter aufweist und die Ausnehmung (2) durch Eingriff des Betätigungsmittels (4) in die Aussparung (3) aufspreizbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbeson
dere für berührungslos arbeitende, zylinder- oder quaderförmige Näherungs
schalter, mit einer durchgehenden zylinder- oder quaderförmigen Ausneh
mung zur Aufnahme des Näherungsschalters. Daneben betrifft die Erfindung
noch ein Verfahren zum Befestigen eines Sensors in einer Befestigungsvor
richtung.
Näherungsschalter haben durch ihre berührungslose Arbeitsweise für den in
dustriellen Einsatz nahezu ideale Voraussetzungen. Sie arbeiten verschleißfrei,
ermöglichen hohe Schaltfrequenzen und Schaltgenauigkeiten und sind unemp
findlich gegenüber Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde
sind Näherungsschalter millionenfach im Einsatz und beweisen seit Jahr
zehnten ihre Zuverlässigkeit in allen Bereichen. Näherungsschalter werden
dabei häufig als Endschalter zur Steuerung von Maschinen eingesetzt. Als
Näherungsschalter können dabei je nach Einsatzgebiet induktive, kapazitive
oder optische bzw. optoelektronische Näherungsschalter verwendet werden.
Ein Teil der in der Praxis angebotenen Näherungsschalter hat eine kreiszylin
drische Bauform, wobei das Gehäuse des Näherungsschalters ein Außenge
winde aufweist. Die Montage eines derartigen Näherungsschalters erfolgt
dann durch Einschrauben des Näherungsschalters in eine entsprechende Ge
windebohrung. Ist der Näherungsschalter einjustiert, d. h. hat er seine vorge
sehene Position erreicht, so wird er mittels mindestens einer Mutter in der
Gewindebohrung fixiert. Muß der Näherungsschalter aufgrund eines Defektes
ausgewechselt werden, so muß der neu eingesetzte Näherungsschalter in auf
wendiger Weise wieder neu justiert werden, wozu einerseits Fachpersonal er
forderlich ist, was andererseits zu erheblichen Stillstandszeiten einer Ma
schine führt, die von einen solchen Näherungsschalter gesteuert wird.
Zur Lösung des zuvor aufgezeigten Problems ist es bekannt, eine Anschlag
hülse zu verwenden, in die ein Näherungsschalter herkömmlicher Bauart ein
gesetzt wird. Durch einen an der Anschlaghülse ausgebildeten Festanschlag ist
beim Auswechseln eines Näherungsschalters ein Nachjustieren nicht mehr er
forderlich. Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist z. B. aus dem deutschen
Gebrauchsmuster 88 05 837 bekannt. Bei dieser bekannten Befesti
gungsvorrichtung wird der Näherungsschalter in eine mit einem Außenge
winde versehene Aufnahmehülse eingeschoben und mittels einer Überwurf
mutter befestigt. Auch die deutsche Offenlegungsschrift 196 41 137 offenbart
eine Anschlaghülse, in die der Näherungsschalter eingesetzt wird, wobei die
Anschlaghülse einen geschlitzten Endbereich aufweist, in die ein ringförmi
ger, sich in axialer Richtung erstreckende Stege aufweisender Einsatz einge
schoben werden kann. Durch Verschieben eines Feststellelements in den ge
schlitzten Bereich der Anschlaghülse werden die Stege nach innen gedrückt,
wodurch der Näherungsschalter festgeklemmt wird.
Darüber hinaus sind klammerartige Halterungen zur Montage insbesondere
zylindrischer Näherungsschalter bekannt, die zwei separate Klemmern auf
weisen, die nach Einlegen des Näherungsschalters mittels Schrauben zusam
mengezogen werden und somit den Näherungsschalter fixieren.
Die für Näherungsschalter bekannten Lösungen, welche die Verwendung ei
ner Anschlaghülse vorsehen, haben zunächst den Nachteil, daß sie aus
schließlich zur Fixierung zylinderförmiger Näherungsschalter geeignet sind.
Darüber hinaus ist die Herstellung der mit einem Außengewinde versehenen
Anschlaghülsen, welche vorzugsweise nur eine sehr geringe Wandstärke
trotzdem jedoch eine hohe Festigkeit aufweisen, relativ aufwendig und damit
teuer.
Allen Lösungen ist gemeinsam, daß die endgültige Fixierung des Näherungs
schalters mittels Schrauben oder Überwurfmuttern erfolgt, so daß die Befesti
gungsvorrichtung zum einen mehrere Teile aufweist, so daß Einzelteile ver
lorengehen können, und zum anderen Werkzeuge zur Fixierung des Nähe
rungsschalters notwendig sind, so daß das Auswechseln eines Näherungs
schalters zeitaufwendig ist. Darüber hinaus hängt die sichere Fixierung des
Näherungsschalters in einem nicht unwesentlichem Maßstab davon ab, daß
die Schrauben oder Überwurfmuttern vom Monteur sorgfältig festgezogen
werden.
Aus der DE 93 05 896 U1 ist ein geschlitzter Klemmring aus einem elastischen
Kunststoff bekannt, der im Bereich seiner Trennstelle einen Hohlraum aufweist,
in den ein Magnetfeldsensor direkt einsetzbar ist. Der Klemmring wird mit Hilfe
einer Befestigungsschraube auf einem Arbeitszylinder festgespannt. Dieser
Klemmring, der im Vergleich zum Magnetfeldsensor eine sehr große Bauform
aufweist, ist nur für ganzspezielle Anwendungsfälle und nur für Sensoren mit be
stimmten Abmessungen geeignet.
Darüber hinaus sind federnde Halterungen mit mindestens zwei Schenkel be
kannt, die zur Aufnahme von Drähten, Stiften, Stäben oder Rohren dienen (vgl.
DE 74 15 942 U, DE 78 24 237 U1, DE 32 20 643 A1, EP 0 650 003 A1). Eben
so sind Schlauschellen bekannt (DE 31 26 617 A1), die zur Klemmung eines
Schlauches auf einem Rohr verwendet werden. Diese Halterungen sind jedoch
nicht an die speziellen Bedürfnisse bei der Montage von Sensoren angepaßt, so
daß sie bis auch nicht zur Befestigung von Sensoren verwendet worden sind.
Aus der DE 298 15 355 U1 ist ein im wesentlichen U-förmiger Halter für einen
Sensor bekannt, der in den beiden Schenkeln jeweils eine Öffnung aufweist, die
zur Aufnahme des Sensors dient. Die Fixierung des Sensors erfolgt zum einen
dadurch, daß an einem U-Schenkel eine um 90° abgewinkelte Verlängerung mit
einer nach innen gebogenen Kante vorgesehen ist, wobei die Kante in eine kor
respondierende Nut im Sensor eingreift, zum anderen durch einen am Sensor
ausgebildeten Bund, der am Rand einer Öffnung aufliegt. Diese Halterung ist
somit nur in Verbindung mit einem ganz speziellen, eine Nut und einen Bund
aufweisenden Sensor verwendbar.
Aus der DE 199 00 876 C1 ist eine Befestigungsvorrichtung für Näherungs
schalter bekannt, die einen Grundkörper aufweist, der in seiner Oberseite einen
schwenkbar gelagerten Fixierkörper mit einem Klemmelement aufweist. Die Fi
xierung eines in eine Ausnehmung des Grundkörpers eingeschobenen Nähe
rungsschalters erfolgt dabei durch Verschwenken des Fixierkörpers, wodurch der
Näherungsschalter durch das Klemmelement festgeklemmt wird. Mit dieser Be
festigungsvorrichtung ist die Fixierung eines Näherungsschalters zwar ohne
Werkzeug möglich, die Befestigungsvorrichtung ist jedoch aufgrund der
schwenkbaren Lagerung des Fixierkörpers relativ aufwendig in der Herstellung.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Befesti
gungsvorrichtung für zylinder- und quaderförmige Näherungsschalter zur Verfü
gung zu stellen, welche ein einfaches und schnelles Auswechseln eines Nähe
rungsschalters ermöglicht und einfach aufgebaut ist. Darüber hinaus liegt der Er
findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Sensor
schnell und einfach, aber dennoch sicher in einer Befestigungsvorrichtung fixiert
werden kann.
Die Befestigungsvorrichtung, mit der die zuvor aufgezeigte und hergeleitete
Aufgabe gelöst ist, ist gemäß einer ersten Alternative der Erfindung dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens eine durchgehende Aussparung vorgesehen ist, in
die ein Betätigungsmittel eingreifen kann, daß die Ausnehmung und die Ausspa
rung bzw. die Aussparungen miteinander verbunden sind, wobei die Ausneh
mung im entspannten Zustand der Befestigungsvorrichtung einen kleineren
Durchmesser bzw. kleinere Abmessungen als der zu befestigende Näherungs
schalter aufweist und die Ausnehmung durch Eingriff des Betätigungsmittels in
die Aussparung aufspreizbar ist.
Gemäß einer zweiten Alternative der Erfindung ist die zuvor aufgezeigte Auf
gabe bei einer eingangs beschriebenen Befestigungsvorrichtung dadurch gelöst,
daß die Befestigungsvorrichtung zwei Federschenkel und zwei Spannenden auf
weist, wobei die Federschenkel in die Spannenden übergehen und im entspann
tem Zustand der Befestigungsvorrichtung die Ausnehmung einen kleineren
Durchmesser bzw. kleinere Abmessungen als der zu befestigende Näherungs
schalter aufweist und die Ausnehmung durch Zusammendrücken
der Spannenden aufspreizbar ist bzw. die Federschenkel durch Zusammen
drücken der Spannenden auseinanderspreizbar sind.
Gemäß einer dritten Alternative der Erfindung wird zur Lösung der zuvor
hergeleiteten Aufgabe eine Befestigungsvorrichtung vorgeschlagen, die min
destens zwei federnd miteinander verbundene Schenkel aufweist, wobei in je
dem Schenkel eine zylinder- oder quaderförmige Ausnehmung zur Aufnahme
des Näherungsschalters ausgebildet ist, wobei im ersten Zustand der Befesti
gungsvorrichtung, in dem der Sensor in der Befestigungsvorrichtung gehalten
wird, die Schenkel in einem spitzen Winkel zueinander ausgerichtet sind und
im zweiten Zustand, in dem der Sensor in die Befestigungsvorrichtung einge
führt oder aus der Befestigungsvorrichtung entnommen werden kann, die
Schenkel unter einem kleineren Winkel, insbesondere im wesentlichen paral
lel, zueinander ausgerichtet sind und wobei die Schenkel gegen die Federkraft
der Befestigungsvorrichtung aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand
verbringbar sind.
Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind weder ein separat
ausgebildeter Fixierkörper noch Schrauben zur Befestigung des Näherungs
schalters erforderlich. Die Fixierung des Näherungsschalters erfolgt einfach
durch Klemmung des Näherungsschalters in der Ausnehmung der Befesti
gungsvorrichtung. Bei der Befestigungsvorrichtung gemäß den beiden ersten
Alternativen der Erfindung wird dabei sowohl zur Aufspreizung der Aus
nehmung durch ein Betätigungsmittel oder von Hand als auch zur anschlie
ßenden Klemmung des Näherungsschalters die Federeigenschaften der Befe
stigungsvorrichtung ausgenutzt werden. Die Befestigungsvorrichtung ist so
wohl für Näherungsschalter mit als auch ohne Außengewinde geeignet. Be
vorzugt ist sie für zylinderförmige Näherungsschalter vorgesehen, kann je
doch bei entsprechender Ausbildung der Ausnehmung auch für quaderförmige
Näherungsschalter verwendet werden.
Bei der ersten Alternative der Erfindung werden durch die Ausbildung der
Ausnehmung und der Aussparung in der Befestigungsvorrichtung, sowie die
Tatsache, daß die Ausnehmung und die Aussparung miteinander verbunden
sind, zwei in gewissen Grenzen federnde Schenkel gebildet. Bei der Befesti
gungsvorrichtung gemäß der zweiten Alternative der Erfindung wird die Aus
nehmung durch die beiden Federschenkel gebildet, die so ausgebildet sind,
daß die Ausnehmung im entspannten Zustand einen kleineren Durchmesser
bzw. kleinere Abmessungen als der zu befestigende Näherungsschalter auf
weist.
Das Aufspreizen der Ausnehmung kann mit einem einzigen Handgriff erfol
gen - bedarfsweise mit Hilfe eines Betätigungsmittels oder eines Werkzeugs
-, wobei der Näherungsschalter im aufgespreizten Zustand der Ausnehmung
frei verschiebbar und somit leicht justierbar ist. Anschließend kann der Nähe
rungsschalter durch eine erneute einfache Betätigung fixiert, d. h. festge
klemmt werden, wobei stets eine sichere Fixierung unabhängig von der Sorg
falt des Monteurs gewährleistet ist. Die Fixierung des Näherungsschalters er
folgt einfach durch die Federkraft der Befestigungsvorrichtung, sobald das
Betätigungsmittels aus der Aussparung herausgezogen wird bzw. die Span
nenden freigegeben werden.
Bei der Befestigungsvorrichtung gemäß der dritten Alternative der Erfindung
erfolgt die Fixierung des Näherungsschalters ebenfalls durch Klemmung des
Näherungsschalters in den Ausnehmungen, die jeweils in den beiden Schen
keln ausgebildet sind. Die Klemmung erfolgt dabei jedoch nicht durch eine
Aufspreizung der Ausnehmungen, sondern durch eine Veränderung der Lage
der Ausnehmungen relativ zur Längsachse des zu befestigenden Näherungs
schalters. Die Lageänderung der Ausnehmungen wird dabei automatisch
durch die Federwirkung der Befestigungsvorrichtung herbeigeführt, sobald die
beiden Schenkel nicht mehr gegen die Federkraft der Befestigungsvorrichtung
im zweiten Zustand gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten beiden Alternativen der
Erfindung weist die Befestigungsvorrichtung ein Basisteil auf, in dem minde
stens eine Bohrung, vorzugsweise zwei oder vier Bohrungen vorgesehen sind.
Das Basisteil, das beispielsweise als Grundplatte ausgebildet sein kann, dient
zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung beispielsweise an einer Behälter
wand oder einer Seitenwand einer Maschine.
Bei der konkreten Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung gemäß der er
sten Alternative der Erfindung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, wo
von einige zusammen mit den Zeichnungen exemplarisch genauer beschrieben
werden sollen. Grundsätzlich gibt es zum einen die Möglichkeit, die Ausspa
rung zwischen dem Basisteil und der Ausnehmung anzuordnen. Zum anderen
kann jedoch auch die Ausnehmung zwischen dem Basisteil und der Ausspa
rung angeordnet sein. Die Anordnung von Ausnehmung und Aussparung kann
somit je nach Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung relativ zum Basisteil
vertauscht werden.
Insbesondere wenn die Aussparung zwischen dem Basisteil und der Aus
nehmung angeordnet ist, so ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung eine weitere Öffnung zwischen dem Basisteil und der Aussparung
ausgebildet. Durch eine solche Öffnung kann zum einen die Klemmkraft der
Befestigungsvorrichtung und zum anderen die Kraft, die zum Aufspreizen der
Ausnehmung erforderlich ist, eingestellt werden. Die zur Aufspreizung der
Ausnehmung mit Hilfe des Betätigungsmittels erforderliche Kraft kann da
durch weiter verringert werden, daß die Ausnehmung oder die Aussparung
einseitig offen sind. Darüber hinaus ist die Aussparung möglichst weit von der
Ausnehmung entfernt, um einen möglichst großen Hebelarm zur nutzen zu
können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die
Ausnehmung an einer Stirnseite einen Anschlag auf. Mit Hilfe eines solchen
Anschlages ist ein Nachjustieren beim Austauschen eines Näherungsschalters
nicht mehr erforderlich. Der Anschlag kann je nachdem, welches Material für
die Befestigungsvorrichtung und welche Art von Näherungsschalter ver
wendet wird, vollflächig oder kreisringförmig ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der zweiten Alternative der Erfin
dung sind die Spannenden so ausgebildet, daß sie einander überlappen und in
etwa senkrecht von den Federschenkeln abstehen, wobei der eine Federschen
kel im Übergangsbereich zu seinem Spannende eine langgestreckte Ausneh
mung zur Aufnahme des entsprechend schmaleren anderen Spannendes auf
weist.
Bei der konkreten Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung gemäß der
zweiten Alternative der Erfindung gibt es ebenfalls eine Vielzahl von Mög
lichkeiten, wovon einige zusammen mit den Zeichnungen exemplarisch ge
nauer beschrieben werden sollen. Die einzelnen Befestigungsvorrichtungen
unterscheiden sich insbesondere durch die Ausbildung der Federschenkel und
der Spannenden. Die Federschenkel können im wesentlichen symmetrisch zu
einander ausgebildet sein, so daß jeder Federschenkel in etwa halbkreisförmig
ausgebildet ist. Ebenso kann jedoch auch ein Federschenkel einen größeren
Kreisabschnittsumfang aufweisen oder die beiden Federschenkel können
gänzlich ineinander übergehen, so daß nur noch funktional von zwei Feder
schenkeln gesprochen werden kann.
Ebenso wie bei der Befestigungsvorrichtung gemäß der ersten Alternative der
Erfindung kann auch bei der Befestigungsvorrichtung gemäß der zweiten Al
ternative der Erfindung die Ausnehmung einseitig offen ausgebildet sein. In
diesem Fall ergeben die beiden, die Ausnehmung bildenden Federschenkel
zusammen keinen vollen Kreisumfang, sondern umklammern einen einge
führten Näherungsschalter zangenartig. Der Vorteil einer einseitig offenen
Ausnehmung besteht darin, daß die zur Aufspreizung der Ausnehmung, d. h.
zum Auseinanderdrücken der Federschenkel benötigte Kraft verringert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung gemäß der dritten Alter
native der Erfindung ist vorteilhafterweise zwischen den beiden Schenkeln ein
die Schenkel verbindender Rücken angeordnet, so daß die Befestigungsvor
richtung etwa U-förmig ausgebildet ist. Der Rücken kann dann zur Fixierung
der Befestigungsvorrichtung an einer Behälter- oder Gehäusewand dienen,
wozu der Rücken mindestens eine Bohrung, vorzugsweise zwei oder vier
Bohrungen aufweist. Auch kann durch eine entsprechende Wahl der Länge
des Rückens eine Befestigungsvorrichtung geschaffen werden, die an die ent
sprechende Länge des zu befestigenden Näherungsschalters optimal angepaßt
ist.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung gemäß der
dritten Lehre der Erfindung sind die beiden Schenkel direkt miteinander ver
bunden, so daß die Befestigungsvorrichtung etwa V-förmig ausgebildet ist.
Um auch eine derartige Befestigungsvorrichtung an einer Behälter- oder Ge
häusewand fixieren zu können, ist am Ende eines Schenkels ein um etwa 90°
abgewinkelter Montageschenkel angeordnet. In diesem Montageschenkel sind
dann entsprechende Bohrungen zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung
angeordnet.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist einstückig ausgebildet, so
daß Einzelteile bei der Fixierung des Näherungsschalters nicht verloren gehen
können. Bevorzugterweise ist die Befestigungsvorrichtung nicht nur einstüc
kig sondern einteilig ausgebildet. Unter einer einstückigen Ausbildung der Be
festigungsvorrichtung wird dabei im Rahmen der Erfindung eine Befesti
gungsvorrichtung verstanden, die nicht auf einfache Art und Weise in mehrere
Teile zerlegt werden kann. Unter einer einteiligen Befestigungsvorrichtung
wird eine Befestigungsvorrichtung verstanden, die tatsächlich nur aus einem
Teil besteht, und nicht - wie bei einer einstückigen Befestigungsvorrichtung
möglich - aus beispielsweise zwei Stücken zusammengeschweißt ist. Durch
eine einteilige Ausbildung der Befestigungsvorrichtung ist diese besonders
einfach und damit kostengünstig herstellbar.
Das Verfahren gemäß der ersten Lehre der Erfindung, mit dem die zuvor auf
gezeigte und hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß
ein Betätigungsmittel in die Aussparung einer Befestigungsvorrichtung einge
steckt und anschließend gedreht wird, wobei die Ausnehmung in der Befesti
gungsvorrichtung durch die Drehung des Betätigungsmittels in der Ausspa
rung aufgespreizt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren, daß bevorzugt mit
der Befestigungsvorrichtung gemäß der ersten Alternative der Erfindung
durchgeführt wird, ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Fixierung
eines Näherungsschalters, wobei durch die Drehbewegung des Betätigungs
mittels nur ein sehr geringer Kraftaufwand zum Aufspreizen der Ausnehmung
erforderlich ist.
Vorteilhafterweise wird durch die Aufspreizung der Aussparung die Befesti
gungsvorrichtung nur im elastischen Bereich verformt. Dadurch wird eine
stets gleichbleibende Klemmkraft und somit eine stets gleichbleibend gute Fi
xierung des Näherungsschalters gewährleistet.
Ein alternatives Verfahren zur Befestigung eines Sensors in einer Befesti
gungsvorrichtung, die zwei Federschenkel und zwei Spannenden aufweist ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung durch Zusammendrücken der
Spannenden aufgespreizt wird bzw. die Federschenkel durch Zusammendrüc
ken der Spannenden auseinandergespreizt werden und der zu befestigende
Näherungsschalter im aufgespreizten Zustand der Befestigungsvorrichtung in
die Ausnehmung eingeschoben wird. Dieses erfindungsgemäße Verfahren
wird bevorzugt mit der Befestigungsvorrichtung gemäß der zweiten Alternati
ve der Erfindung durchgeführt, wobei zur Fixierung des Näherungsschalters
lediglich die zuvor gegen die Federkraft der Befestigungsvorrichtung zusam
mengedrückten Spannenden losgelassen werden müssen.
Bei einem dritten erfindungsgemäßen Verfahren zum Befestigen eines Sen
sors in einer Befestigungsvorrichtung, die mindestens zwei federnd miteinan
der verbundene, unter einem spitzen Winkel zueinander ausgerichtete Schen
kel aufweist, wobei in jedem Schenkel eine zylinder- oder quaderförmige
Ausnehmung zur Aufnahme des Näherungsschalters ausgebildet ist, ist die
Befestigung eines Sensors dadurch besonders schnell und einfach, aber den
noch sicher möglich, daß zum Einführen des Sensors in die Befestigungsvor
richtung oder zum Entnehmen des Sensors aus der Befestigungsvorrichtung
die Schenkel gegen die Federkraft der Befestigungsvorrichtung zusammenge
drückt werden. Sobald die Schenkel nicht mehr gegen die Federkraft der Be
festigungsvorrichtung zusammengedrückt werden, erfolgt die Klemmung des
Näherungsschalters durch die Federwirkung der Befestigungsvorrichtung,
wodurch die Schenkel auseinanderfedern und der in den Ausnehmungen ein
gesteckte Sensor festgeklemmt wird.
Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsge
mäße Befestigungsvorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren auszu
gestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die Unteran
sprüche, andererseits auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung
gemäß der ersten Lehre der Erfindung,
Fig. 2 zwei Ausführungsbeispiele einer Befestigungsvorrichtung gemäß
einer grundsätzlich ersten Ausführungsvariante der ersten Lehre
der Erfindung, einmal als einteilige Ausführungsform und einmal
als einstückige Ausführungsform,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung,
ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 2a,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung ge
mäß der ersten Lehre der Erfindung,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung
gemäß der ersten Lehre der Erfindung,
Fig. 6 eine erste Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäß
einer grundsätzlich zweiten Ausführungsvariante der ersten Leh
re der Erfindung,
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung ge
mäß der zweiten Ausführungsvariante,
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäß
der zweiten Ausführungsvariante,
Fig. 9 ein Ausführungsform eines Betätigungsmittels zum Eingreifen in
eine Befestigungsvorrichtung gemäß der ersten Lehre der Erfin
dung,
Fig. 10 eine erste Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäß
der zweiten Lehre der Erfindung,
Fig. 11 eine zweite Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung ge
mäß der zweiten Lehre der Erfindung,
Fig. 12 eine dritte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäß
der zweiten Lehre der Erfindung,
Fig. 13 zwei weitere Varianten der Befestigungsvorrichtung gemäß der
zweiten Lehre der Erfindung,
Fig. 14 eine erste Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäß
der dritten Lehre der Erfindung, einmal ohne Sensor und einmal
mit eingeklemmtem Sensor,
Fig. 15 eine alternative Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung
zur Ausführungsform gemäß Fig. 14,
Fig. 16 eine zweite Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung ge
mäß der dritten Lehre der Erfindung, einmal ohne Sensor und
einmal mit eingeklemmtem Sensor,
Fig. 17 eine alternative Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung
zur Ausführungsform gemäß Fig. 16 und
Fig. 18 ein Anwendungsbeispiels mehrerer erfindungsgemäßer Befesti
gungsvorrichtungen.
Die in den Fig. 1 bis 8 und 10 bis 18 dargestellten Befestigungsvorrichtungen
1 dienen zur Aufnahme und Fixierung eines - nur in den Fig. 14 bis 18 dar
gestellten - zylinderförmigen Näherungsschalters 26, wozu die Befestigungs
vorrichtungen 1 je eine durchgehende zylinderförmige Ausnehmung 2 auf
weisen. Sollen anstelle von zylinderförmigen Näherungsschaltern 26 quader
förmige Näherungsschalter mit Hilfe der Befestigungsvorrichtung fixiert wer
den, so weist diese Befestigungsvorrichtung anstelle der zylinderförmigen
Ausnehmung 2 eine quaderförmige Ausnehmung auf.
Die in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 gemäß der
ersten Lehre der Erfindung weisen neben der Ausnehmung 2 jeweils noch ei
ne Aussparung 3 auf, die mit der Ausnehmung 2 verbunden ist. Die Aus
sparung 3 dient zur Aufnahme eines in Fig. 9 dargestellten Betätigungsmittels
4, mit dessen Hilfe die Ausnehmung 2 aufgespreizt werden kann. Die Aus
nehmung 2 weist im entspannten Zustand der Befestigungsvorrichtung 1 einen
Durchmesser 5 auf, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des zu be
festigenden Näherungsschalters. Dadurch wird der Näherungsschalter, wenn
er in die Ausnehmung 2 eingesetzt ist, durch die Befestigungsvorrichtung 1
festgeklemmt und somit in der vorgegebenen Position fixiert.
Sämtliche in den Fig. 1 bis 8 und 10 bis 13 dargestellten Befestigungsvor
richtungen 1 weisen ein Basisteil 6 auf in dem mindestens eine Bohrung 7
vorgesehen ist. Das Basisteil 6 und die Bohrung 7 bzw. die Bohrungen 7 die
nen zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung 1 beispielsweise an einer
Behälterwand oder der Seitenwand einer Maschine.
Bei der Befestigungsvorrichtung 1 erfolgt die Fixierung eines Näherungs
schalters stets durch eine Klemmung des Näherungsschalters in der Aus
nehmung 2. Bevorzugt ist die Befestigungsvorrichtung 1 dabei einteilig aus
gebildet, sie kann jedoch auch einstückig ausgebildet sein, entsprechend den
Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2, 4, 10 und 11. Durch die Ausbildung
der Ausnehmung 2 und der Aussparung 3 - gemäß den Fig. 1 bis 8 -, die mit
einander verbunden sind, wird die einteilige bzw. die einstückige Befesti
gungsvorrichtung 1, insbesondere die Ausnehmung 2, funktional in zwei
Schellenhälften 8, 9 geteilt. Somit kann durch Einführung eines Betätigungs
mittels 4 in die Aussparung 3 die Ausnehmung 2 durch Auseinanderdrücken
der beiden Schellenhälften 8, 9 aufgespreizt werden. Je nach Ausbildung der
Ausnehmung 2 und der Aussparung 3 sowie danach, wie die Ausnehmung 2
und die Aussparung 3 zueinander bzw. zum Basisteil 6 angeordnet sind, ergibt
sich eine unterschiedliche Lage der funktionalen Drehachse 10, um die die
beiden Schellenhälften 8, 9 auseinandergedrückt werden.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 ist die
Aussparung 3 jeweils zwischen dem Basisteil 6 und der Ausnehmung 2 in der
Befestigungsvorrichtung 1 angeordnet. Demgegenüber ist bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 7 die Ausnehmung 2 zwischen dem Basis
teil 6 und der Aussparung 3 angeordnet. Daraus ergibt sich zunächst ein Un
terschied bezüglich der Möglichkeit, den Näherungsschalter in die Ausneh
mung 2 einzuführen. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 6 und 7, bei
denen sich die Ausnehmung 2 zwischen dem Basisteil 6 und der Aussparung 3
befindet, kann - ebenso wie bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1
und 8 - ein Näherungsschalter nur in Längsrichtung des Näherungsschalters
bzw. in Längsrichtung der Befestigungsvorrichtung 1 in die Ausnehmung 2
eingeschoben werden. Demgegenüber ist dann, wenn die Aussparung 3 zwi
schen der Ausnehmung 2 und dem Basisteil 6 angeordnet ist, die Möglichkeit
gegeben, einen Näherungsschalter auch quer zu dessen Längsrichtung in die
Ausnehmung 2 einführen. Diese Möglichkeit ist natürlich nur dann gegeben,
wenn entsprechend den Fig. 2 und 3 die Ausnehmung 2 einseitig offen ist, so
daß hier der Näherungsschalter bei aufgespreiztem Zustand der Ausnehmung
2 von oben in die Befestigungsvorrichtung 1 eingelegt werden kann. Der Um
schließungswinkel der einseitig offenen Ausnehmung 2 beträgt vorzugsweise
zwischen 180 und 230 Grad.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1, 2a und 3 weist die Befesti
gungsvorrichtung 1 eine weitere Öffnung 11 auf. Mit Hilfe dieser weiteren
Öffnung 11 kann sowohl die Klemmkraft der Befestigungsvorrichtung 1 bzw.
der Ausnehmung 2 als auch die Kraft, die zum Aufspreizen der Ausnehmung
2 erforderlich ist, eingestellt bzw. verringert werden. Die Öffnung 11 ist je
nach Anordnung mit der Ausnehmung 2 (Fig. 1) oder mit der Aussparung 3
(Fig. 2a und Fig. 3) verbunden. Durch die Ausbildung der weiteren Öffnung
11, die beispielsweise in Fig. 1 als Bohrung realisiert ist, wird der erforderli
che Kraftaufwand zum Aufspreizen der Ausnehmung 2 beim Einstecken eines
Betätigungsmittels 4 in die Aussparung 3 verringert. Dies kann funktional
auch dadurch erreicht werden, daß die Aussparung 3 vergrößert wird. Insbe
sondere ein Vergleich der Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a und 2b
zeigt, daß die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2a realisierte getrennte
Ausbildung von Aussparung 3 und Öffnung 11 funktional auch durch eine
vergrößerte Aussparung 3 realisiert werden kann, in der dann die weitere Öff
nung 11 quasi integriert ist.
Während die Fig. 2 bis 7 jeweils Befestigungsvorrichtungen 1 zeigen, bei de
nen die durch die Anordnung der Ausnehmung 2, der Aussparung 3 und gff.
der weiteren Öffnung 11 gebildete Schlitzebene 12 senkrecht zur Befesti
gungsebene 13 verläuft, verläuft bei den in den Fig. 1 und 8 dargestellten Be
festigungsvorrichtungen 1 die Schlitzebene 12 parallel zur Befestigungsebene
13.
In Fig. 2b ist eine Befestigungsvorrichtung 1 dargestellt, bei der an einer
Stirnseite 14 der Ausnehmung 2 ein Anschlag 15 ausgebildet ist. Anstelle ei
nes hier dargestellten ringförmigen Anschlages 15 ist auch ein scheibenförmi
ger d. h. vollflächiger Anschlag möglich, der dann aus einem Material besteht,
durch welches der zu befestigende Näherungsschalter nicht beeinflußt wird.
Mit Hilfe eines solchen Anschlages 15 ist beim Auswechseln eines Nähe
rungsschalters ein Nachjustieren nicht mehr erforderlich. Der Näherungs
schalter wird bis zum Anschlag 15 in die Ausnehmung 2 eingeführt, wodurch
sichergestellt ist, daß der Näherungsschalter seine vorgegebene Position ein
nimmt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Ausnehmung 2 nicht einseitig offen ausge
bildet, so daß ein Näherungsschalter nicht von oben in die Ausnehmung 2
eingeführt werden kann. Durch die insgesamt geschlossene Ausbildung dieser
Befestigungsvorrichtung 1 - bei der in Fig. 5 dargestellten Befestigungsvor
richtung 1 ist die Aussparung 3 einseitig offen ausgebildet - weist die Befe
stigungsvorrichtung 1 nicht nur eine, sondern zwei Drehachsen 10 auf. Eine
geschlossene Ausbildung kann insbesondere bei einstückigen, aus zwei Me
tallblechen zusammengesetzten Befestigungsvorrichtungen 1 oder bei Befe
stigungsvorrichtungen 1 aus Kunststoff vorteilhaft sein.
Die Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Betätigungsmittels 4 zur
Einführung in eine Aussparung 3 einer Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der
ersten Lehre der Erfindung. Das Betätigungsmittel 4 weist einen Griffab
schnitt 16 und einen im wesentlichen senkrecht dazu verlaufenden Schlüssel
abschnitt 17 auf. Zum Aufspreizen der Ausnehmung 2 der Befestigungsvor
richtung 1 gemäß Fig. 1 wird der Schlüsselabschnitt 17 des Betätigungsmittels
4 in die Ausnehmung 2 eingesteckt und anschließend um eine senkrecht zur
Zeichenebene verlaufende Schwenkachse gedreht. Durch die im wesentliche
rechtwinklige Ausbildung des Betätigungsmittels 4 ist diese Drehbewegung
mit nur einem geringen Kraftaufwand durchführbar. Der Schlüsselabschnitt
17 des Betätigungsmittels 4 weist einen abgeflachten Bereich 18 auf, so daß
das Betätigungsmittel 4 bzw. der Schlüsselabschnitt 17 eine in Bezug auf die
Schwenkachse exzentrische Oberfläche aufweist. Korrespondierend dazu
weist auch die Aussparung 3 der in Fig. 1 dargestellten Befestigungsvor
richtung 1 einen nicht kreisrunden Querschnitt auf. Anstelle des in Fig. 9 dar
gestellten, speziell ausgebildeten Betätigungsmittels 4 kann auch ein handels
übliches Vier- oder Sechskantwerkzeug, insbesondere ein handelsüblicher
Imbus-Schlüssel verwendet werden.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen vier verschiedene Ausführungsbeispiele einer Befe
stigungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Lehre der Erfindung.
Wie alle in den Figuren dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 weisen
auch diese Befestigungsvorrichtungen 1 eine Ausnehmung 2 zur Aufnahme
eines Näherungsschalters 26 auf. Ebenso wie bei der Befestigungsvorrichtung
1 gemäß der ersten Lehre der Erfindung erfolgt bei den in den Fig. 10 bis 13
dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 die Fixierung des - hier nicht dar
gestellten - Näherungsschalters 26 durch Klemmung des Näherungsschalters
26 in der Ausnehmung 2. Zur Klemmung des Näherungsschalters 26 in der
Ausnehmung 2 weist die Befestigungsvorrichtung 1 zwei Federschenkel 19,
20 auf, die so ausgebildet sind, daß die Ausnehmung 2 im entspannten Zu
stand der Befestigungsvorrichtung 1, d. h. im entspannten Zustand der Feder
schenkel 19, 20, einen kleineren Durchmesser 5 als der zu befestigende Nähe
rungsschalter 26 aufweist. Zur Montage eines Näherungsschalters 26 wird die
Ausnehmung 2 aufgeweitet, wozu an den Enden der Federschenkel 19, 20 je
weils ein Spannende 21, 22 ausgebildet ist, so daß die Aufspreizung der Aus
nehmung 2 einfach durch Zusammendrücken der Spannenden 21, 22 realisiert
werden kann.
Bei den in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 ste
hen die beiden Spannenden 21, 22 in etwa senkrecht von den Federschenkeln
19, 20 ab und sind die Spannenden 21, 22 bzw. die Enden der Federschenkel
19, 20 einander überlappend ausgebildet. Hierzu ist in dem einen Federschen
kel 19 im Übergangsbereich zu seinem Spannende 21 eine langgestreckte
Ausnehmung 23 zur Aufnahme des entsprechend schmaleren anderen Span
nendes 22 ausgebildet.
Durch die konkrete Ausgestaltung der Spannenden 21, 22 und des Überlap
pungsbereichs der beiden Federschenkel 19, 20, wodurch der Abstand 24 zwi
schen den beiden Spannenden 21, 22 im entspannten Zustand der Federschen
kel 19, 20 festgelegt werden kann, wird zum einen der durch das Aufspreizen
maximal erreichbare Durchmesser 5 der Ausnehmung 2 festgelegt, kann zum
anderen verhindert werden, daß die beiden Federschenkel 19, 20 beim Zu
sammendrücken der Spannenden 21, 22 über den elastischen Bereich hinaus
verformt werden. Anhand der Fig. 10 und 11 ist leicht erkennbar, daß ein ma
ximaler Aufspreizzustand dann erreicht ist, wenn die beiden Spannenden 21,
22 mit ihren Rückseiten aneinanderliegen. Dadurch wird ein zuverlässiger
Überdehnungsschutz der Federschenkel 19, 20 realisiert.
Die in den Fig. 10 bis 13 dargestellten Befestigungsvorrichtungen 1 weisen
neben der durch die Federschenkel 19, 20 gebildeten Ausnehmung 2 noch ein
Basisteil 6 auf, in dem je nach Anwendungsfall Bohrungen 7 zur Fixierung
der Befestigungsvorrichtung 1 an einer Gehäusewand oder der Seitenwand ei
ner Maschine ausgebildet sind. Je nach Ausbildung und Anordnung der Span
nenden 21, 22 relativ zum Basisteil 6 weist die Befestigungsvorrichtung 1 ins
gesamt eine etwa Ω-förmige Kontur (Fig. 10) oder eine etwa ρ-förmige Kon
tur (Fig. 12) auf.
Die beiden Befestigungsvorrichtungen 1 gemäß den Fig. 10 und 11 unter
scheiden sich zum einen durch die Ausrichtung der Spannenden 21, 22 relativ
zum Fuß 25 des Basisteils 6. Darüber hinaus unterscheiden sich die beiden
Befestigungsvorrichtungen 1 auch durch die Ausbildung der beiden Feder
schenkel 19, 20. Während bei der in Fig. 10 dargestellten Befestigungsvor
richtung 1 die beiden Federschenkel 19, 20 symmetrisch zueinander ausgebil
det sind, jeder Federschenkel 19, 20 somit etwa halbkreisförmig ausgebildet
ist, weist bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig. 11 der Feder
schenkel 19 lediglich eine viertelkreisförmige Kontur auf, während der Feder
schenkel 20 eine dreiviertelkreisförmige Kontur aufweist.
Die Befestigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 12 ist im Unterschied zu den bei
den Befestigungsvorrichtungen 1 gemäß den Fig. 10 und 11 einteilig ausge
bildet, so daß die beiden Federschenkel 19, 20 ineinander übergehen und le
diglich funktional unterschieden werden können. Bei dieser Befestigungsvor
richtung 1 ist darüber hinaus das Spannende 21 so ausgebildet, daß es in das
Basisteil 6 übergeht.
Ebenso wie bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig. 2b kann auch
bei den Befestigungsvorrichtungen 1 gemäß den Fig. 10 bis 12 an einer Stirn
seite der Ausnehmung 2 ein Anschlag zur Positionierung des Näherungs
schalters 26 ausgebildet sein.
Ein direkter Übergang der Spannenden 21, 22 in das Basisteil 6, entsprechend
der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 12, ist auch bei der Befestigungsvor
richtung 1 gemäß den Fig. 13a und 13b realisiert. Die in der Fig. 13 darge
stellten Befestigungsvorrichtungen 1 weisen darüber hinaus noch die Beson
derheit auf, daß die Ausnehmung 2 einseitig - nämlich gegenüberliegend von
dem Basisteil 6 - offen ist. Schließlich unterscheiden sich die Befestigungs
vorrichtungen 1 gemäß der Fig. 13 von den Befestigungsvorrichtungen 1 ge
mäß den Fig. 10 bis 12 noch dadurch, daß die beiden Federschenkel 19, 20
jeweils eine unterschiedliche Breite aufweisen.
Die beiden Befestigungsvorrichtungen 1 gemäß den Fig. 13a und 13b unter
scheiden sich voneinander dadurch, daß die Befestigungsvorrichtung 1 gemäß
Fig. 13a aus einem Draht gebogen ist, während die Befestigungsvorrichtung 1
gemäß Fig. 13b zunächst aus einem Blech ausgestanzt und anschließend in die
endgültige Form gebogen ist.
Die Fig. 14 bis 17 zeigen vier unterschiedliche Varianten einer Befestigungs
vorrichtung 1 gemäß der dritten Lehre der Erfindung.
Die Befestigungsvorrichtungen 1 weisen zwei federnd miteinander verbunde
ne Schenkel 27, 28 auf, die bei den Varianten gemäß den Fig. 14 und 15 über
einen Rücken 29 und bei den Varianten gemäß den Fig. 16 und 17 direkt mit
einander verbunden sind. In beiden Schenkeln 27, 28 ist eine Ausnehmung 2
zur Aufnahme eines Näherungsschalters 26 ausgebildet, wobei der Nähe
rungsschalter 26 gemäß den Fig. 14b und 16b in Längsrichtung durch beide
Ausnehmungen 2 durchgesteckt ist. Während die Befestigungsvorrichtung 1
gemäß der Fig. 14 aufgrund des Rückens 29 insgesamt etwa U-förmig ausge
bildet ist, ist die Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig. 16 etwa V-förmig
ausgebildet. Die Fixierung der Befestigungsvorrichtung 1 an einer Gehäuse-
oder Behälterwand erfolgt bei der Ausbildung gemäß den Fig. 14 und 15 mit
Hilfe von Schrauben, die durch im Rücken 29 vorgesehene Bohrungen 7 ge
steckt werden können. Bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß den Fig. 16
und 17 erfolgt die Fixierung der Befestigungsvorrichtung 1 mit Hilfe eines
Montageschenkels 30, der in etwa rechtwinklig am Ende eines Schenkels 27
ausgebildet ist. Die Fixierung erfolgt dann wieder mittels Schrauben, die in
entsprechende Bohrungen 7 im Montageschenkel 30 eingesteckt werden kön
nen.
Um den Näherungsschalter 26 in die Befestigungsvorrichtung 1 einzuführen
oder aus der Befestigungsvorrichtung 1 herauszunehmen, müssen die beiden
Schenkel 27, 28 gegen ihre Federkraft so zusammengedrückt werden, daß sie
zueinander im wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Umgekehrt erfolgt die
Klemmung des Näherungsschalters 26 in der Befestigungsvorrichtung 1 bzw.
den Ausnehmungen 2 dadurch, daß die Federschenkel 27, 28 aufgrund der
Federkraft der Befestigungsvorrichtung 1 aus ihrer erzwungenen parallelen
Stellung in eine Stellung zurückfedern, in der die Schenkel 27, 28 unter einem
spitzen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Die Fixierung des Näherungs
schalters 26 in der Befestigungsvorrichtung 1 erfolgt somit durch die Kombi
nation der Federwirkung der Befestigungsvorrichtung 1 bzw. der Schenkel 27,
28 und des Anstellwinkels 31 der Schenkel 27, 28, wobei der Anstellwinkels
31 zur Senkrechten 32 gemessen ist. Der Anstellwinkel 31 beträgt in der Re
gel zwischen 10° und 30°, vorzugsweise etwa 15°, so daß der Winkel zwi
schen den beiden Schenkeln 27, 28 zwischen 20° und 60°, vorzugsweise etwa
30° beträgt.
Bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig. 14 weisen beide Schenkel
im ersten Zustand der Befestigungsvorrichtung 1 (Fig. 14b), in dem der Nähe
rungsschalter 26 in der Befestigungsvorrichtung 1 gehalten wird, einen An
stellwinkel 31 von ca. 15° zur Senkrechten 32 auf, wobei die beiden Schenkel
27, 28 im wesentlichen spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, d. h. die
beiden Schenkel 27, 28 im entgegengesetzten Drehsinn zur Senkrechten 32
ausgelenkt sind. Dadurch können Kräfte in beiden Längsrichtungen 33, 34 des
Näherungsschalters 26 von der Befestigungsvorrichtung 1 aufgenommen wer
den, so daß der Näherungsschalter 26 durch die Befestigungsvorrichtung si
cher gehalten wird, unabhängig davon, aus welcher Längsrichtung 33, 34
Kräfte auf den Näherungsschalter 26 aufgebracht werden.
Im Unterschied dazu ist bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig. 16
lediglich der Schenkel 28 unter einem Anstellwinkel 31 zur Senkrechten 32
abgebogen. Daraus ergibt sich, daß der Näherungsschalter 26 nur in Längs
richtung 33 größere Kräfte aufnehmen kann, während der Näherungsschalter
26 dann, wenn in Längsrichtung 34 Kräfte an dem Näherungsschalter 26 an
greifen, aus der Befestigungsvorrichtung 1 herausgezogen werden kann.
Damit auch bei einer Befestigungsvorrichtung 1, die keinen die beiden Schen
kel 27, 28 verbindenden Rücken 29 aufweist, Kräfte in beiden Längsrichtun
gen 33, 34 aufgenommen werden können, ist gemäß Fig. 17 ein dritter Schen
kel 35 vorgesehen, der unter einem Anstellwinkel 31 zur Senkrechten 32 aus
gerichtet ist, so daß durch die im Schenkel 35 ausgebildete Ausnehmung 2
Kräfte in Längsrichtung 34 aufgenommen werden können.
Ein solcher dritter Schenkel 35, der bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß
Fig. 17 zur Aufnahme von Kräften aus der Längsrichtung 34 dient, kann auch
bei einer U-förmigen Befestigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 15 ausgebildet
sein, wobei der dritte Schenkel 35 dort zur definierten Positionierung des Nä
herungsschalters 26 in der Befestigungsvorrichtung 1 dient. Hierzu ist zum ei
nen der dritte Schenkel 35 senkrecht zur Längsachse des Näherungsschalters
26 ausgerichtet, weist der Näherungsschalter 26 zum anderen eine Anschlag
kante 36 auf, die durch die Federkraft des Schenkels 28 gegen den dritten
Schenkel 35 gezogen wird. Eine solche definierte Positionierung des Nähe
rungsschalters 26 wird auch bei der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Fig.
16 erreicht, wobei hier die Anschlagkante 36 des Näherungsschalters 26 durch
die Federkraft des Schenkels 28 gegen den Schenkel 27 gezogen wird.
Aus den Fig. 16 und 17 ist noch ersichtlich, daß an dem Schenkel 28 eine im
wesentlichen rechtwinklig angebogene Kante 37 ausgebildet ist, die beim Zu
sammendrücken des Schenkels 28 gegen den Schenkel 27 als Überdehnungs
schutz wirkt. Dadurch wird eine Beschädigung der Befestigungsvorrichtung 1
verhindert.
Die Fig. 18 zeigt schließlich die Anordnung mehrerer Näherungsschalter 26
mit Hilfe unterschiedlicher Befestigungsvorrichtungen 1 an einem Stab 38.
Die Befestigungsvorrichtungen 1 dienen dabei sowohl zur Fixierung des Nä
herungsschalters 26 in der Befestigungsvorrichtung 1, als auch zur Fixierung
der Befestigungsvorrichtung 1 an dem Stab 38. Bei der in Fig. 18 oben ange
ordneten Befestigungsvorrichtung 1 wird dabei zur Fixierung des Näherungs
schalters 26 von der zweiten Lehre der Erfindung Gebrauch gemacht, während
zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung 1 an dem Stab 38 die dritte Lehre
der Erfindung genutzt wird. Aus Fig. 18 ist schließlich auch ersichtlich, daß
die Befestigungsvorrichtung 1 nicht nur für zylinderförmige Näherungsschal
ter 26, sondern auch für quaderförmige Näherungsschalter verwendet werden
kann, wenn die Ausnehmungen 2 - wie in Fig. 18 zur Fixierung an dem Stab
38 - rechteckig ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 kann insbesondere aus
Metall oder Kunststoff hergestellt werden. Bevorzugt besteht die Befesti
gungsvorrichtung 1 aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl oder aus einem
Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Dadurch ist eine Befestigungsvorrichtung 1 realisierbar, die sehr robust ist
und damit auch bei rauhen Umgebungsbedingungen problemlos eingesetzt
werden kann. Die Befestigungsvorrichtung 1 kann sehr einfach und damit ko
stengünstig aus einem Bandstahl gewalzt und/oder mit entsprechenden Form
werkzeugen gebogen werden. Daneben sind auch mehrere Gießverfahren zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 1, beispielsweise
Druckgießen oder Stranggießen, möglich.
Insgesamt gibt es eine über die dargestellten Ausführungsbeispiele hinausge
hende Vielzahl von möglichen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen
Befestigungsvorrichtung 1. Die jeweilige Befestigungsvorrichtung 1 kann so
mit je nach ihrem Einsatzfall in ihrer äußeren Gestaltung optimal angepaßt
werden. Das Fixieren eines Näherungsschalters in der Befestigungsvorrich
tung 1 ist dabei stets schnell und einfach realisierbar, wobei eine stets gleich
bleibende Klemmkraft durch eine entsprechende Wahl des Materials und eine
Beanspruchung der Befestigungsvorrichtung 1 beim Aufspreizen der Aus
nehmung 2 lediglich im elastischen Bereich gewährleistet ist.
Claims (29)
1. Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbesondere für berührungslos arbeitende,
zylinder- oder quaderförmige Näherungsschalter, mit einer durchgehenden zylinder-
oder quaderförmigen Ausnehmung (2) zur Aufnahme des Näherungsschalters, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens eine durchgehende Aussparung (3) vorge
sehen ist, in die ein Betätigungsmittel (4) eingreifen kann, daß die Ausnehmung (2)
und die Aussparung (3) bzw. die Aussparungen miteinander verbunden sind, wobei
die Ausnehmung (2) im entspannten Zustand der Befestigungsvorrichtung (1) einen
kleineren Durchmesser (5) bzw. kleinere Abmessungen als der zu befestigende Nähe
rungsschalter aufweist und die Ausnehmung (2) durch Eingriff des Betätigungsmittels
(4) in die Aussparung (3) aufspreizbar ist.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Basisteil (6) vorgesehen ist, wobei das Basisteil (6) mindestens eine Bohrung (7), vor
zugsweise zwei oder vier Bohrungen (7) aufweist und zur Fixierung der Befestigungs
vorrichtung beispielsweise an einer Behälterwand oder einer Seitenwand einer
Maschine dient.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
sparung (3) zwischen dem Basisteil (6) und der Ausnehmung (2) angeordnet ist.
4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß zusätzlich zur Ausnehmung (2) und zur Aussparung (3) eine weitere
Öffnung (11) in der Befestigungsvorrichtung (1) ausgebildet ist.
5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
nehmung (2) zwischen dem Basisteil (6) und der Aussparung (3) angeordnet ist.
6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aussparung (3) einen nicht kreisrunden Querschnitt aufweist.
7. Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbesondere für berührungslos arbeitende,
zylinder- oder quaderförmige Näherungsschalter, mit einer durchgehenden zylinder-
oder quaderförmigen Ausnehmung (2) zur Aufnahme des Näherungsschalters, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (1) zwei Federschenkel (19,
20) und zwei Spannenden (21, 22) aufweist, wobei die Federschenkel (19, 20) in die
Spannenden (21, 22) übergehen und im entspannten Zustand der Befestigungsvor
richtung (1) die Ausnehmung (2) einen kleineren Durchmesser (5) bzw. kleinere Ab
messungen als der zu befestigende Näherungsschalter aufweist und die Ausnehmung
(2) durch Zusammendrücken der Spannenden (21, 22) aufspreizbar ist bzw. die Feder
schenkel (19, 20) durch Zusammendrücken der Spannenden (21, 22) auseinander
spreizbar sind.
8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannenden (21, 22) einander überlappen und in etwa senkrecht von den Feder
schenkeln (19, 20) abstehen, wobei der eine Federschenkel (19, 20) im Übergangs
bereich zu seinem Spannende (21) eine langgestreckte Ausnehmung (23) zur Auf
nahme des entsprechend schmaleren anderen Spannendes (22) aufweist.
9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Basisteil (6) vorgesehen ist, wobei das Basisteil (6) mindestens eine Bohrung (7),
vorzugsweise zwei oder vier Bohrungen (7) aufweist und zur Fixierung der Befesti
gungsvorrichtung beispielsweise an einer Behälterwand oder einer Seitenwand einer
Maschine dient.
10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Spannende (21) in das Basisteil (6) übergeht.
11. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Federschenkel (19, 20) und die Spannenden (21, 22) zusammen
eine etwa α-förmige oder eine etwa ρ-förmige Kontur aufweisen.
12. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ausnehmung (2) oder die Aussparung (3) einseitig offen ist.
13. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmung (2) an einer Stirnseite (14) ein Anschlag (15) aufweist.
14. Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbesondere für berührungslos arbeitende,
zylinder- oder quaderförmige Näherungsschalter, mit mindestens zwei federnd
miteinander verbundenen Schenkeln (27, 28), wobei in jedem Schenkel (27, 28) eine
zylinder- oder quaderförmigen Ausnehmung (2) zur Aufnahme des
Näherungsschalters ausgebildet ist, wobei im ersten Zustand der Befesti
gungsvorrichtung (1), in dem der Sensor (26) in der Befestigungsvorrichtung (1)
gehalten wird, die Schenkel (27, 28) in einem spitzen Winkel α zueinander ausge
richtet sind und im zweiten Zustand, in dem der Sensor (26) in die Befestigungs
vorrichtung (1) eingeführt oder aus der Befestigungsvorrichtung (1) entnommen
werden kann, die Schenkel (27, 28) unter einem kleineren Winkel, insbesondere im
wesentlichen parallel, zueinander ausgerichtet sind und wobei die Schenkel (27, 28)
gegen die Federkraft der Befestigungsvorrichtung (1) aus dem ersten Zustand in den
zweiten Zustand verbringbar sind.
15. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen zwei Schenkeln (27, 28) ein die Schenkel (27, 28) verbindender Rücken (29)
angeordnet ist, so daß die Befestigungsvorrichtung (1) etwa U-förmig ausgebildet ist.
16. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rücken (29) mindestens eine Bohrung (7), vorzugsweise zwei oder vier
Bohrungen (7) aufweist.
17. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigungsvorrichtung (1) etwa V-förmig ausgebildet ist und ein Schenkel (27, 28)
in einen um etwa 90° abgewinkelten Montageschenkel (30) übergeht.
18. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein dritter Schenkel (35) vorgesehen ist und daß
mindestens zwei Schenkel (28, 35) einen Winkel α von 10° bis 30° zur Senkrechten
(32) aufweisen, wobei die beiden Schenkel (28, 35) jeweils zu unterschiedlichen
Seiten von der Senkrechten (32) ausgelenkt sind.
19. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (1) einteilig ausgebildet ist.
20. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (1) aus Stahl, insbesondere Edelstahl,
aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
oder aus Kunststoff besteht.
21. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (1) aus Draht gebogen oder aus einem
Blech gestanzt und gebogen ist.
22. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (1) als Gußstück oder als Walzstück
ausgebildet ist.
23. Verfahren zum Befestigen eines Sensors, insbesondere eines zylinder- oder qua
derförmigen Näherungsschalters in einer Befestigungsvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 6, mit einer durchgehenden zylinder- oder quaderförmigen Ausnehmung
zur Aufnahme des Näherungsschalters und mit einer durchgehenden Aussparung, die
mit der Ausnehmung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungs
mittel in die Aussparung eingesteckt und anschließend gedreht wird, wobei die Aus
nehmung durch die Drehung des Betätigungsmittels in der Aussparung aufgespreizt
wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aufsprei
zung der Aussparung die Befestigungsvorrichtung nur im elastischen Bereich verformt
wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Betäti
gungsmittel ein Vier- oder Sechskantwerkzeug, insbesondere ein handelsüblicher
Imbus-Schlüssel verwendet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als
Betätigungsmittel ein Spezialwerkzeug mit in Bezug auf die Schwenkachse exzentri
scher Oberfläche verwendet wird.
27. Verfahren zum Befestigen eines Sensors, insbesondere eines zylinder- oder qua
derförmigen Näherungsschalters in einer Befestigungsvorrichtung nach einem der An
sprüche 7 bis 13, mit einer durchgehenden zylinder- oder quaderförmigen Ausneh
mung zur Aufnahme des Näherungsschalters, wobei die Befestigungsvorrichtung zwei
Federschenkel und zwei Spannenden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausnehmung durch Zusammendrücken der Spannenden aufgespreizt wird bzw. die
Federschenkel durch Zusammendrücken der Spannenden auseinandergespreizt werden
und der zu befestigende Näherungsschalter im aufgespreizten Zustand der Befesti
gungsvorrichtung in die Ausnehmung eingeschoben wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannenden mit
Hilfe eines Werkzeugs, insbesondere mit Hilfe einer Zange zusammengedrückt
werden.
29. Verfahren zum Befestigen eines Sensors, insbesondere eines zylinder- oder qua
derförmigen Näherungsschalters in einer Befestigungsvorrichtung nach einem der An
sprüche 14 bis 21, mit mindestens zwei federnd miteinander verbundenen, unter einem
spitzen Winkel zueinander ausgerichteten Schenkeln, wobei in jedem Schenkel eine
zylinder- oder quaderförmigen Ausnehmung zur Aufnahme des Näherungsschalters
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einführen des Sensors in die Be
festigungsvorrichtung oder zum Entnehmen des Sensors aus der Befestigungsvor
richtung die Schenkel gegen die Federkraft der Befestigungsvorrichtung zusammen
gedrückt werden.
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