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Die
Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere Positionssensor, mit
einem eine Sensoreinrichtung umschließenden länglichen Sensorgehäuse, das
eine zur Oberseite und zu den beiden Seitenflächen offene Aussparung aufweist,
in der eine zum Verklemmen des Sensors in einer Verankerungsnut dienende,
sich am Boden der Aussparung abstützende Klemmeinheit angeordnet
ist, und an dessen Unterseite sich eine zur Abstützung am Nutgrund der Verankerungsnut
dienende Abstützfläche befindet, wobei
das Sensorgehäuse
ein die Aussparung definierendes, nach unten hin offenes Gehäusehauptteil enthält, das
zwei die Seitenflächen
definierende Seitenwände
aufweist, die einen mit der Sensoreinrichtung bestückten und
mit einer über
Hafteigenschaften verfügenden
Vergussmasse ausgefüllten
Aufnahmeraum begrenzen. Die Erfindung betrifft ferner eine Arbeitsvorrichtung,
die ein mit mindestens einem solchen Sensor ausgestattetes Arbeitsgerät enthält, beispielsweise
einen fluidbetätigten
Antrieb.
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Ein
Stand der Technik dieser Art geht aus der
WO 2007/115619 A1 hervor.
Der dortige Sensor enthält
ein Sensorgehäuse
mit einem im Wesentlichen haubenförmigen Gehäusehauptteil, das zur Gehäuseunterseite
hin offen ist. In das als Aufnahmeraum bezeichnete Innere des Gehäusehauptteils
ist von der Unterseite her eine Sensoreinrichtung eingesetzt, die
durch eine nachträglich
eingebrachte Vergussmasse, beispiels weise ein Schmelzkleber, umhüllt und
gehäusefest
fixiert ist. In einer Aussparung des Sensorgehäuses sitzt eine Klemmeinheit,
die mit der Nutflanke einer Verankerungsnut eines Arbeitsgerätes verspannbar
ist, in die der Sensor während seines
Gebrauches eingesetzt ist. Die Klemmeinheit stützt sich dabei an dem zum Gehäusehauptteil
gehörenden
Boden der Aussparung ab und drückt
die beiden den Aufnahmeraum begrenzenden Seitenwände des Gehäusehauptteils gegen den Nutgrund der
Verankerungsnut. Die Unterseite der Seitenwände wird somit als Abstützfläche für das Sensorgehäuse genutzt.
Bedingt durch die eingefüllte
Vergussmasse kann das Sensorgehäuse
an der Unterseite vollständig
offen bleiben. Die Vergussmasse hält die Sensoreinrichtung fest
und schützt
sie gleichzeitig vor äußeren Einflüssen.
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Allerdings
hat sich die Montage des Sensor in Verankerungsnuten, die einen
konkav abgerundeten Nutgrund aufweisen, als problematisch erwiesen. Wird
hier die Klemmeinheit übermäßig festgezogen, erfahren
die Seitenwände
durch den Nutgrund auch eine aufeinander zu gerichtete Reaktionskraft,
was eine unerwünscht
starke Quetschung der unterhalb der Aussparung in dem Aufnahmeraum
angeordneten Vergussmasse und Sensoreinrichtung zur Folge haben
kann. Dies kann zu Beschädigungen
dieser Komponenten führen,
aber auch der stark auf Biegung beanspruchten Seitenwände des
Gehäusehauptteils
selbst.
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Aus
der
DE 197 16 736
A1 ist ein Linearantrieb bekannt, dessen Gehäuse am Außenumfang mehrere
Nuten aufweist, die zur Befestigung von Sensoren dienen. Der Sensor
weist ein Oberteil auf, das seitlich abgeschrägt ist und eine abgeschrägte Nutflanke
hintergreift. Eine durch das Oberteil hindurchgeführte Schraube
kann in eine weitere Nut eingeschraubt wer den, um sich an dieser
Nut abzustützen
und dadurch das Oberteil mit der abgeschrägten Nutflanke zu verspannen.
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Die
DE 10 2004 001 788
A1 beschreibt mehrere Möglichkeiten
zur Halterung eines Sensors in einer Nut, wobei in einer Aussparung
des Sensorgehäuses
jeweils ein U-förmiges
Federelement angeordnet ist, dessen beide Schenkel mit den Nutflanken zusammenwirken.
Ein die Schenkel des Federelementes verbindender Stegabschnitt kann
durch eine Spannschraube so beaufschlagt werden, dass die Schenkel
des Federelementes mit den Nutflanken verspannt werden. Auf einem
vergleichbaren Funktionsprinzip basierende Maßnahmen zur Fixierung eines
Sensors in einer Nut offenbart auch die
DE 102 27 941 A1 .
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In
der
DE 202 11 518
U1 wird die Befestigung eines Positionssensors in einer
Nut beschrieben, wobei das Sensorgehäuse ein in einer Aussparung
aufgenommenes Drehglied aufweist, das durch Verdrehen mit den Flanken
der Nut verspannbar ist. Das Drehglied ist in einer Lageraufnahme
des Sensorgehäuses
drehbar gelagert. Die eigentliche Sensoreinrichtung ist in einem
Aufnahmeraum des Sensorgehäuses
untergebracht, der nach unten hin offen und durch eine Vergussmasse
ausgefüllt
ist.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die
eine sichere und beschädigungsfreie
Fixierung des Sensors in einer Verankerungsnut ermöglichen,
auch wenn selbige einen konkav abgerundeten Nutgrund aufweist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Sensor der eingangs genannten Art vorgesehen, dass
die unmittelbar unterhalb der Aussparung liegende, zur Abstützung am
Nutgrund einer Veran kerungsnut dienende Abstützfläche von mindestens einem den
Abstand zwischen den beiden Seitenwänden des Gehäusehauptteils überbrückenden
und dabei den Aufnahmeraum unten lokal begrenzt abdeckenden Abstützsteg gebildet
ist.
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Die
Aufgabe wird ferner gelöst
durch eine Arbeitsvorrichtung, die ein Arbeitsgerät mit zwei
relativ zueinander bewegbaren Gerätekomponenten umfasst, wobei
die eine Gerätekomponente
mindestens eine hinterschnittene Verankerungsnut aufweist, in der
mindestens ein erfindungsgemäßer Sensor
lösbar
fixiert ist, wobei die andere Gerätekomponente mindestens ein
zur berühungslosen
Betätigung
des Sensors geeignetes Betätigungselement
trägt.
Bei dem Arbeitsgerät
handelt es sich beispielsweise um einen fluidbetätigten Antrieb, insbesondere
ein Linearantrieb.
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Auf
diese Weise ist bei aktivierter Klemmeinheit weiterhin nicht nur
die Klemmeinheit als solches in der Verankerungsnut verspannt, sondern
zugleich auch das Sensorgehäuse.
Die Klemmeinheit stützt sich
von unten her an einer Abschrägung
oder Abstufung der Verankerungsnut ab und drückt dabei gleichzeitig von
oben her auf den die Aussparung begrenzenden, zum Gehäusehauptteil
gehörenden
Boden, so dass das Sensorgehäuse
mit seiner unten liegenden Abstützfläche gegen
den Nutgrund der Verankerungsnut gedrückt wird.
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Anders
als beim Stand der Technik erfolgt die Krafteinleitung in den Nutgrund
unterhalb der Aussparung allerdings nicht direkt über die
beiden Seitenwände.
Es ist vielmehr so, dass die von dem Boden in die Seitenwände eingeleiteten
Druckkräfte
in den unmittelbar unterhalb der Aussparung sitzenden Abstützsteg abgeleitet
werden, über
den dann die Abstützung
am Nutgrund stattfindet, ohne dass dies nennenswerte, auf die Seitenwände einwirkende Querkräfte zur
Folge hätte.
Der un terhalb der Aussparung liegende Abschnitt des Aufnahmeraumes
ist somit quasi insgesamt von einer stützenden Hülle umgeben, die unerwünschte Quetschbeanspruchungen
von der Vergussmasse und der Sensoreinrichtung abhält. Neben
dem Abstützsteg
bleibt das Gehäusehauptteil
an seiner Unterseite weiterhin offen, so dass die Vergussmasse dort
nicht abgedeckt ist. Dadurch erspart man sich eine zusätzliche
Gehäusekomponente.
Der Abstützsteg
wird nur dort eingesetzt, wo die starke Belastung durch die Klemmeinheit
zu Tage tritt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die
mit der Klemmeinheit bestückte
Aussparung, und folglich auch der unter dieser sitzende Abstützsteg,
sind zweckmäßigerweise
in einem Abstand zu beiden Stirnflächen des Sensorgehäuses angeordnet.
An der Unterseite des Sensorgehäuses befindet
sich folglich axial beidseits des Abstützsteges jeweils ein unüberbrückter, offener
Längenabschnitt
des Gehäusehauptteils.
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Es
wäre prinzipiell
möglich,
mehrere Abstützstege
unterhalb der Aussparung vorzusehen, die entweder axial aneinander
anliegend oder mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet
sind. Als besonders vorteilhaft wird allerdings eine Bauform mit
nur einem einzigen Abstützsteg
angesehen, dessen Länge
mindestens der Länge
der Aussparung entspricht, vorzugsweise aber die Aussparung axial
beidseits ein stückweit überragt.
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Damit
eine optimale Abstützung
an einem nicht ebenen Nutgrund stattfinden kann, ist die Abstützfläche vorzugsweise
so gestaltet, dass sie – im Querschnitt
gesehen – eine
sich zu ihrer Mitte hin nach unten vom Gehäusehauptteil entfernende Querschnittskontur
aufweist. Zur Verwendung insbesondere bei Verankerungsnuten, die
einen konkav gekrümmten
Nutgrund aufweisen, ist es von Vorteil, wenn die Abstützfläche konvex
gekrümmt
ist. Der Abstützsteg
kann in diesem Fall, im Querschnitt gesehen, bogenförmig gestaltet
sein.
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Als
Material für
den Abstützsteg
wird zweckmäßigerweise
das gleiche Material verwendet, aus dem auch das Gehäusehauptteil
besteht. Vorzugsweise handelt es sich hier um ein faserverstärktes Kunststoffmaterial.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Sensoreinrichtung beim Zusammenbau des
Sensors bequem von unten her in das Gehäusehauptteil eingesetzt werden
kann. Dies gilt insbesondere für
Fälle,
in denen die Sensoreinrichtung auf wenigstens einer Seite der Aussparung
größere Abmessungen
in der Höhenrichtung
des Sensorgehäuses
aufweist als in dem unterhalb der Aussparung liegenden Bereich.
In solchen Fällen
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstützsteg ein bezüglich dem
Gehäusehauptteil
gesondertes Bauteil ist, dass an die Unterseite der beiden Seitenwände angesetzt
ist, wobei es zweckmäßigerweise
zumindest auch durch die Haftwirkung der Vergussmasse an dem Gehäusehauptteil
gehalten ist.
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Die
Montage kann in diesem Fall derart erfolgen, dass die Vergussmasse
eingegossen oder eingespritzt wird, nachdem zuvor die Sensoreinrichtung eingesetzt
und der Abstützsteg
angesetzt wurde.
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Diese
Montagemaßnahmen
können
erleichtert werden, indem Rastmittel vorhanden sind, durch die der
Abstützsteg
mit dem Gehäusehauptteil
verbindbar ist. Zusätzlich
oder alternativ können
auch Zentriermittel vorhanden sein, die die Relativlage zwischen
dem Abstützsteg
und dem Gehäusehauptteil
vorgeben.
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Zweckmäßigerweise
verfügen
die beiden Seitenwände
an ihrer Unterseite über
jeweils eine Vertiefung, in die der Abstützsteg eingreift. Die Tiefe der
Vertiefungen ist insbesondere so gewählt, dass die von dem Abstützsteg definierte
Abstützfläche axial
auf einer Linie mit den unteren Randflächen der sich anschließenden Bereiche
der Seitenwände
liegt. Auf diese Weise kann nach ausgegossenem Gehäuseinnenraum
eine durchweg fugenlose Gehäuseunterseite
zur Verfügung
gestellt werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Klemmeinheit enthält
ein Klemmteil und ein mit diesem in Schraubeingriff stehendes Betätigungsteil. Diese
beiden Teile sind um eine mit der Hochachse des Sensorgehäuses gleichgerichtete
Drehachse relativ zum Sensorgehäuse
und relativ zueinander verdrehbar. Das Betätigungsteil stützt sich
am Boden der Aussparung ohne Gewindeeingriff nach unten hin ab und
kann durch Drehbetätigung
ein Verdrehen des Klemmteils hervorrufen, so dass dieses nach außen über die
Seitenflächen
des Sensorgehäuses
vorsteht und mit der Nutflanke einer zugeordneten Verankerungsnut
in Höhenrichtung
verspannbar ist.
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Die
Sensoreinrichtung enthält
zweckmäßigerweise
eine mit Sensormitteln bestückte
Platine, die hochkant in dem Aufnahmeraum innerhalb des Gehäusehauptteils
angeordnet ist. Die Platine enthält
einen schmalen Platinensteg, der den von dem Abstützsteg überdeckten
Längenabschnitt
des Aufnahmeraumes axial durchsetzen kann und an den sich einseitig
oder beidseitig ein größere Abmessungen
aufweisender Endabschnitt anschließen kann, der die Aussparung
des Gehäusehauptteils
axial flankieren kann. Die Platine kann hier insbesondere eine U-förmige Gestalt
haben. Trotz dieser Formgebung lässt
sie sich sehr einfach montieren, wenn der Abstützsteg ein separates Bauteil
ist, das erst nach dem Einbau der Platine an das Gehäusehauptteil
angebracht wird.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
sich aus einem Arbeitsgerät
in Gestalt eines fluidbetätigten
Linearantriebes und einem Sensor bevorzugten erfinderungsgemäßen Aufbaus
zusammensetzende Arbeitsvorrichtung in einer Teildarstellung und
im Längsschnitt
gemäß Schnittlinie
I-I aus 2 und 3,
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2 einen
Ausschnitt der Anordnung aus 1 im Längsschnitt
gemäß Schnittlinie
II-II mit in Klemmstellung befindlichem Klemmteil,
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3 einen
Querschnitt gemäß Schnittlinie III-III
aus 1 und 2, wobei das Klemmteil bei Einnahme
der Klemmstellung gezeigt ist,
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4 eine
perspektivische Einzeldarstellung des Sensors mit Blickrichtung
schräg
von oben her,
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5 eine
weitere Einzeldarstellung des Sensors, der hier mit nach oben weisender
Unterseite abgebildet ist, und
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6 bis 8 verschiedene
bei der Herstellung des Sensors durchlaufene Herstellungsphasen,
wobei der Sensor wie in 5 auf dem Kopf stehend gezeigt
ist.
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Die
insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Arbeitsvorrichtung
enthält
ein mit mindestens einem Sensor 2 bestücktes Arbeitsgerät 3.
Das Arbeitsgerät 3 enthält zwei
relativ zueinander bewegbare Gerätekomponenten 4, 5,
an deren einer (4) der Sensor 2 befestigt ist.
An der zweiten Gerätekomponente 5 befindet
sich ein Betätigungselement 6,
das in der Lage ist, den Sensor 2 berührungslos zu aktivieren. Je
nach Art des Arbeitsgerätes 3 ist
die zwischen den beiden Gerätekomponenten 4, 5 ausführbare Relativbewegung
eine Linearbewegung oder eine rotative Bewegung.
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Exemplarisch
ist das Arbeitsgerät 3 als
durch Fluidkraft betätigbarer
Linearantrieb ausgebildet. Die erste Gerätekomponente 4 besteht
aus dem Gehäuses
des Linearantriebes, die zweite Gerätekomponente 5 aus
der in einem Innenraum 8 des zuvor genannten Gehäuses 4 aufgenommenen
Abtriebseinheit, die beispielsweise einen durch Fluidkraft verschiebbaren
Abtriebskolben enthält.
Das Arbeitsgerät 3 kann
beispielsweise ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer
Arbeitszylinder sein.
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Das
Betätigungselement 6 ist
so ausgebildet, dass es Sensormittel 16 des Sensors 2 berührungslos
betätigen
kann, wenn es diesbezüglich
eine bestimmte Relativposition einnimmt. Dementsprechend ist der
Sensor 2 so angeordnet, dass die Sensormittel 16 mit
geringem Abstand längsseits
neben der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Bewegungsbahn 7 des
Betätigungselements 6 platziert sind.
Bei dem Betätigungselement 6 handelt
es sich insbesondere um eine Permanentmagneteinrichtung. Die Sensormittel 16 sprechen
auf das Magnetfeld des Permanentmagneten an und sind exemplarisch
von einem Hall-Sensor gebildet. Andere Ausführungsformen sind jedoch ebenfalls
möglich.
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Der
in 4 bis 8 in Alleinstellung abgebildete
Sensor 2 ist ausgebildet, um insbesondere in einer stufenförmig hinterschnittenen
Verankerungsnut 17 der ersten Gerätekomponente 4 durch
Klemmung lösbar
fixierbar zu sein. Die erste Geräte komponente 4 kann
mehrere Verankerungsnuten 17 zur Bestückung mit jeweils mindestens
einem Sensor 2 aufweisen.
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Die
Verankerungsnut 17 ist in eine Außenfläche 18 der ersten
Gerätekomponente 4 eingelassen. An
ihrer äußeren Längsseite
verfügt
sie über
eine schlitzartige Nutöffnung 22.
Das Einsetzen und Entnehmen des Sensors 2 ist beim Ausführungsbeispiel durch
die schlitzartige Nutöffnung 22 hindurch
möglich
und kann somit auch dann erfolgen, wenn die Verankerungsnut 17 stirnseitig
verschlossen ist.
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Während die
Verankerungsnut 17 beim Ausführungsbeispiel ein unmittelbarer
Bestandteil der ersten Gerätekomponente 4 ist,
kann sie abweichend hiervon auch an einer separaten Halterung ausgebildet
sein, die sich an der ersten Gerätekomponente 4 befestigen
lässt.
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Die
Nutöffnung 22 definiert
beim Ausführungsbeispiel
einen Nuthals, an den sich über
zwei sich quer gegenüberliegende
Hinterschnittstufen 24 nach innen ein breiterer Verankerungsabschnitt 25 anschließt. Auf
diese Weise ergibt sich ein in der Tiefenrichtung der Verankerungsnut 17 abgestufter
Verlauf der beiden längsseitigen
Nutflanken, wobei sich die Hinterschnittstufen 24 jeweils über die
gesamte Nutlänge
erstrecken.
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Bei
der Verankerungsnut 17 handelt es sich vorzugsweise um
eine sogenannte Rundnut mit einem konkav gekrümmten Nutgrund 27.
Zweckmäßigerweise
ist die Begrenzungsfläche
des Verankerungsabschnittes 25 anschließend an die beiden Hinterschnittstufen 24 zur
Grenze konkav gekrümmt ausgebildet.
Der Scheitelpunkt 26 des Nutgrundes 27 markiert
die tiefste Stelle der Verankerungsnut 17 und liegt in
der Mitte der Breite der Verankerungsnut 17.
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Der
Sensor 2 enthält
ein eine längliche
Gestalt aufweisendes Sensorgehäuse 36.
Von diesem kann ein elektrisches Kabel 28 zur Verbindung
mit einer nicht näher
dargestellten externen elektronischen Steuereinrichtung abgehen.
Elektrische Leiter 32 des Kabels 28 stehen innerhalb
des Sensorgehäuses 36 mit
den Sensormitteln 16 in elektrischer Verbindung. Letzteres
geschieht mittels elektrischen Leiterzügen 33, beispielsweise
Leiterbahnen, die auf einer im Inneren des Sensorgehäuses 36 angeordneten
und auch die Sensormittel 16 tragenden Platine 34 angeordnet
sind. Die Baueinheit umfassen die Platine 34, die Sensormittel 16 und
die Leiterzüge 36 sei
im Folgenden gesamthaft auch als Sensoreinrichtung 35 bezeichnet.
Sie sitzt in einem von der Wandung des Sensorgehäuses 36 begrenzten
Aufnahmeraum 23.
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Zur
ortsfesten, kraftschlüssigen
Fixierung innerhalb der Verankerungsnut 17 trägt das Sensorgehäuse 36 eine
Klemmeinheit 37. Mit Hilfe der Klemmeinheit 37 kann
der Sensor 2 mit der Wandung der Verankerungsnut 17 lösbar verspannt
werden.
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Das
Sensorgehäuse 36 enthält ein bevorzugt
im Wesentlichen haubenförmiges
Gehäusehauptteil 12.
Bei installiertem Sensor 2 ist die längsseitige Öffnung 45 des Gehäusehauptteils 12 dem
Nutgrund 27 zugewandt. Die seitliche Begrenzung übernehmen
zwei Seitenwände 13, 14,
die gegenüberliegend
der längsseitigen Öffnung 45 durch eine
Deckenwand 15 des Gehäusehauptteils 12 miteinander
verbunden sind.
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Mit
axialem Abstand bevorzugt zu beiden axial orientierten Stirnflächen des
Sensorgehäuses 36 ist
in dem Gehäusehauptteil 12 eine
Aussparung 44 ausgebildet, die die Klemmeinheit 37 aufnimmt. Über eine
die Deckenwand 15 durchsetzende obere Durchbrechung 46 ist
die Aussparung 44 zur Oberseite des Sensors 2 hin
offen. Darüber
hinaus ist die Aussparung 44 auch noch zu den beiden außen liegenden
Seitenflächen
des Sensorgehäuses 36 hin offen,
und zwar über
je eine von zwei sich in der Querrichtung des Sensorgehäuses 36 gegenüberliegenden
seitlichen Durchbrechungen 47, die jeweils eine der Seitenwände 13, 14 durchsetzen.
Zwischen der oberen Durchbrechung 46 und jeder seitlichen Durchbrechung
erstreckt sich ein stegförmiger Wandabschnitt 48 der
zugeordneten Seitenwand 13, 14, der zur Lagesicherung
eines Klemmteils 56 der Klemmeinheit 37 dient.
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Das
Sensorgehäuse 36 verfügt über eine Längsachse 51 und
eine im installierten Zustand mit der Nuttiefenrichtung zusammenfallende
Hochachse 52. Die Hochachse 52 durchsetzt die
Deckenwand 15. Die zur Längsachse 51 und zur
Hochachse 52 rechtwinkelige Querachse 53 des Sensorgehäuses 36 durchsetzt
die beiden Seitenwände 13, 14.
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Die
Klemmeinheit 37 enthält
ein in der Aussparung 44 auf Höhe der seitlichen Durchbrechungen 47 angeordnetes,
vorzugsweise im Wesentlichen plattenförmiges Klemmteil 56.
Außerdem
enthält
es ein mit dem Klemmteil 56 in Gewindeeingriff stehendes
Betätigungsteil 57.
Aufgrund des Gewindeeingriffes sind Klemmteil 56 und Betätigungsteil 57 um
eine mit der Hochachse 52 zusammenfallende Drehachse 58 relativ
zueinander verdrehbar. Abgesehen davon sind beide Teile 56, 57 auch
relativ zum Sensorgehäuse 36 um
die Drehachse 58 verdrehbar.
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Zweckmäßigerweise
ist das Klemmteil 56 von einem Gewindeloch 42 durchsetzt,
in das das Betätigungsteil 57 mit
einem ein Außengewinde
aufweisenden Gewindeschaft 43 eingeschraubt ist. Während sich
das Betätigungsteil 57 mit
der nach unten weisenden Stirnfläche
des Gewindeschaftes 43 am Boden 63 der Aussparung 44 abstützt, ragt
ein kreiszylindrisch konturierter Führungsabschnitt 62 des
Betätigungsteils 47 in
die be vorzugt komplementär
kreiszylindrisch konturierte obere Durchbrechung 46 des
Gehäusehauptteils 12 hinein
und ist dort seitlich abgestützt.
Ein stirnseitig an dem Führungsabschnitt 62 ausgebildeter
Betätigungsabschnitt 64 ermöglicht von
oben her das Ansetzen eines Schraubwerkzeuges, um das Betätigungsteil 57 um
die Längsachse 58 zu
drehen.
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Das
Klemmteil 56 verfügt über zwei
sich diametral gegenüberliegende,
nach radial entgegengesetzten Seiten abstehende Klemmflügel 65.
Das Klemmteil 56 kann in einer im Wesentlichen in Längsrichtung
des Sensorgehäuses 36 ausgerichteten
eingefahrenen Stellung positioniert werden, in der die Klemmflügel 65 nicht
oder nur so geringfügig über die Seitenflächen der
Seitenwände 13, 14 nach
außen vorstehen,
dass sie durch den Nuthals 22 hindurchführbar sind.
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Ausgehend
von dieser eingefahrenen Stellung lässt sich das Klemmteil 56 um
etwa 90° bis
zur Anlage an gehäusefesten
Anschlagabschnitten 66 verdrehen, so dass es die aus 2 und 3 ersichtliche
ausgefahrene Stellung einnimmt, in der die Klemmflügel 65 derart
weit durch die seitlichen Durchbrechungen 47 hindurch aus
den Seitenwänden 13, 14 herausragen,
dass sie die Hinterschnittstufen 24 untergreifen können.
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Um
den Sensor 2 zu installieren, wird er bei in eingefahrener
Stellung befindlichem Klemmteil 56 in die Verankerungsnut 17 eingesetzt.
Hierbei nimmt das Klemmteil 56 eine Position innerhalb
des Verankerungsabschnittes 25 ein. Anschließend wird
das Betätigungsteil 57 durch
Beaufschlagung des Betätigungsabschnittes 64 verdreht,
was aufgrund der Gewindereibung eine anfängliche Drehmitnahme des Klemmteils 56 bis
zur Anlage an den Anschlagabschnitten 66 zur Folge hat.
Nun befindet sich das Klemmteil 56 in der mit den Klemmflügeln 65 die
Hinterschnittstufen 24 untergreifenden ausgefahrenen Stellung.
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Bei
anschließendem
weiterem Verdrehen des Betätigungsteils 57 in
der gleichen Drehrichtung schraubt sich das drehfest abgestützte Klemmteil 56 in
der Aussparung 44 nach oben und wird mit seinen Klemmflügeln 65 von
unten her gegen die Hinterschnittstufen 24 vorgespannt.
Gleichzeitig stützt
sich das Betätigungsteil 57 mit
seiner unteren Stirnfläche am
Boden 63 der Aussparung 44 ab und drückt das Gehäusehauptteil 12 nach
unten in Richtung des Nutgrundes 27. Letzteres führt dazu,
dass das Sensorgehäuse 36 mit
einer in Achsrichtung der Hochachse 52 unmittelbar unterhalb
der Aussparung 44 liegenden Abstützfläche 67 mit dem Nutgrund 27 verspannt
wird.
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Die
Abstützfläche 67 ist
von einem bezüglich des
Gehäusehauptteil 12 gesondert
ausgebildeten Abstützsteg 58 gebildet,
der unterhalb der Aussparung 44 an die beiden dem Nutgrund 27 zugewandten
Randflächen 72 der
beiden Seitenwände 13, 14 angesetzt
ist und dabei den Querabstand zwischen diesen beiden Seitenwänden 13, 14 überbrückt. Er überspannt
dabei den Zwischenraum zwischen den beiden Seitenwänden 13, 14 in
einem Höhenabstand unterhalb
der den Boden 63 der Aussparung 44 definierenden
Bodenwand 63a, die sich ebenfalls zwischen den beiden Seitenwänden 13, 14 erstreckt,
so dass sich ein in Achsrichtung der Längsachse 51 erstreckender
Tunnel 73 ergibt, der als Zwischenabschnitt des Aufnahmeraumes 23 dessen
axial vor und hinter der Aussparung 54 liegende vordere
und hintere Aufnahmeraumabschnitte 23a, 23b miteinander
verbindet.
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Die
in Achsrichtung der Längsachse 51 gemessene
Länge des
Abstützsteges 68 ist
geringer als diejenige der zugeordneten längsseitigen Öffnung 45,
so dass letztere nur zu einem Teil ihrer Länge abgedeckt wird. Exemplarisch
bleibt die längsseitige Öffnung 45 axial
beidseits des Abstützsteges 68 von dem
Abstützsteg 68 unüberdeckt.
Der Aufnahmeraum 23 wird unten also nur lokal begrenzt
abgedeckt, und zwar in dem der Aussparung 44 gegenüberliegenden
Bereich.
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Beim
Ausführungsbeispiel
ist der Abstützsteg 68 etwas
länger
als die Aussparung 44, so dass er diese axial in beiden
Richtungen ein stückweit überragt.
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Der
durch den Abstützsteg 68 erzielte
Effekt besteht darin, dass die von dem Betätigungsteil 57 in die
Bodenwand 63a eingeleiteten und von dort in die beiden
Seitenwände 13, 14 aufgespalteten
Beaufschlagungskräfte über den
Abstützsteg 68 in
den Nutgrund 27 eingeleitet werden. Die Seitenwände 13, 14 werden
dadurch nicht mit Querkräften
belastet, so dass sie keine Querverformung erfahren und der Tunnel 73 insgesamt
von einem starren Gebilde umschlossen ist. Weder besteht somit die
Gefahr, dass die Seitenwände 13, 14 aufgrund
zu starker Biegebeanspruchung abbrechen, noch werden Bestandteile,
die in dem Tunnel 73 angeordnet sind, zusammengequetscht
und eventuell beschädigt.
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Letzteres
ist insofern von Wichtigkeit, als Komponenten der Sensoreinrichtung 35 auch
in dem Tunnel 73 angeordnet sind. Konkret erstreckt sich durch
den Tunnel 73 hindurch ein mit Leiterzügen 33 belegter Platinenstegabschnitt 74 der
Platine 34, der im Übrigen
ebenso von einer in den Aufnahmeraum 23 eingefüllten Vergussmasse 75 ausgefüllt ist
wie die vorderen und hinteren Aufnahmeraumabschnitte 23a, 23b um
die dortigen Komponenten der Sensoreinrichtung 35 herum.
Die Vergussmasse 75 umhüllt die
Sensoreinrichtung 35 und fixiert sie gleichzeitig relativ
zum Sensorgehäuse 36.
Dabei füllt
sie den Aufnahmeraum 23 komplett aus, einschließlich den unverschlossenen
Längenabschnitten
der längsseitigen Öffnung 45 axial
im Anschluss an den Abstützsteg 68.
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In 5 erkennt
man, wie die in der längsseitigen Öffnung 45 aufgenommene
Vergussmasse im Wesentlichen fugenlos an die Abstützfläche 67 und
an die unabgedeckten Randflächen 72 der
Seitenwände 13, 14 anschließt. Zweckmäßigerweise wird
die Unterseite durch entsprechende Formgebung der genannten Randflächen 72 und
auch der Außenfläche der
Vergussmasse 75 so gestaltet, dass über die gesamte Länge hinweg
die gleiche Außenkontur
vorliegt wie durch die Abstützfläche 67 definiert.
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Die
Platine 34 ist zweckmäßigerweise
hochkant in dem Aufnahmeraum 23 angeordnet. Sie verfügt über zwei
axial beidseits an den Platinenstegabschnitt 74 anschließende Platinenendabschnitte 76, die
in Richtung der Hochachse 72 breiter sind als der Platinenstegabschnitt 74,
so dass die Platine 34 insgesamt etwa U-ähnlich gestaltet
ist.
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Die
Montage der Sensoreinrichtung 35 erfolgt unabhängig von
derjenigen der Klemmeinheit 37. Ein bevorzugter Montageablauf
ergibt sich aus 6 bis 8.
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Nachdem
zuvor das Kabel 28 an einem der Platinenendabschnitte 76 fixiert
wurde, wird die voll mit den elektronischen Komponenten der Sensoreinrichtung 35 bestückte Platine 34 mit
ihrer U-Öffnung voraus über die
längsseitige Öffnung 45 hinweg
in den Aufnahmeraum 23 des Gehäusehauptteils 12 gemäß Pfeil 77 eingesetzt.
Der Platinenstegabschnitt 74 kommt hierbei mit Abstand
gegenüber
der Bodenwand 63a zu liegen. Zweckmäßigerweise sind im Inneren
des Sensorgehäuses 36 geeignete
Zentriermittel vorhanden, die dafür sorgen, dass die eingesteckte
Platine 34 auch ohne Vergussmasse eine vorbestimmte Relativlage
einnimmt, wie es in 7 zum Ausdruck kommt.
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Als
nächstes
wird, wie in 7 angedeutet, der Abstützsteg 68 gemäß Pfeil 78 an
der dafür
vorgesehenen Stelle an der Un terseite des Gehäusehauptteils 12 angesetzt.
Den angesetzten Zustand gibt die 8 wieder.
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Geeignete
Zentriermittel 79 an dem Abstützsteg 68 können beim
Ansetzen zwischen die sich gegenüberliegenden
Seitenwände 13, 14 eintauchen und
dadurch die Querposition des Abstützsteges 68 relativ
zum Gehäusehauptteil 12 definieren.
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Bei
Bedarf können,
wie in 3 strichpunktiert angedeutet ist, zusätzliche
Rastmittel 83 vorhanden sein, die zwischen dem Abstützsteg 68 und
dem Gehäusehauptteil 12 wirken,
um den angesetzten Abstützsteg 68 auch
ohne Vergussmasse 75 festzuhalten, bis der Montagevorgang
abgeschlossen ist.
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Als
letztes wird, durch die unabgedeckte längsseitige Öffnung 45 hindurch,
und/oder durch die den Abgang des Kabels 28 ermöglichende
rückseitige
Gehäuseöffnung 84 hindurch,
ein als Vergussmasse fungierender Schmelzkleber („Hotmelt”) eingespritzt,
der sämtliche
Hohlräume
ausfüllt,
einschließlich
den weiter oben als Tunnel 73 bezeichneten Längenabschnitt
des Aufnahmeraums 23, der vom Abstützsteg 68, von der
Bodenwand 63a und von den beiden Seitenwänden 13, 14 gemeinsam umschlossen
wird.
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Der
fertig montierte Sensor 2 zeigt sich dann wie aus 5 ersichtlich.
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Der
Abstützsteg 68 wird
zumindest im Wesentlichen nur durch die Vergussmasse 75 an
Ort und Stelle gehalten, die wie ein physikalischer Klebstoff wirkt.
Zusätzliche
Vorsprünge
und/oder Vertiefungen an der Innenfläche des Abstützsteges 68 können bei
Bedarf die Klebehaftung noch verbessern.
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Um
eine glattflächige
Unterseite am Sensor 2 zu erhalten, ist es von Vorteil,
wenn die Randflächen 72 der
beiden Seitenwände 13, 14 am
Montageort des Abstützsteges 68 je
eine Vertiefung 85 aufweisen, in die der Abstützsteg 68 ein
stückweit
eintauchen kann. Durch diese Maßnahme
kann bei Bedarf auch eine axiale Positionsvorgabe zwischen dem Abstützsteg 68 und
dem Gehäusehauptteil 12 erzielt
werden.
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Wie
insbesondere auch aus 3 ersichtlich ist, ist der Abstützsteg 68 im
Querschnitt gesehen bevorzugt bogenförmig gestaltet. Er kann die
Form eines Schalenkörpers
aufweisen. Seine die Abstützfläche 67 definierende
Außenfläche ist
vorzugsweise konvex gekrümmt,
insbesondere mit dem gleichen Krümmungsradius
wie der konkave Nutgrund 27. Auf diese Weise kann sich
der Abstützsteg 68 großflächig am
Nutgrund 27 abstützen,
so dass sich die auftretenden Abstützkräfte über eine große Fläche verteilen
und die spezifische Beanspruchung relativ gering ist.
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Die
in Achsrichtung der Querachse 53 gemessene Breite des Abstützsteges 68 ist
größer als der
Abstand zwischen den einander zugewandten Innenflächen der
beiden Seitenwände 13, 14.
Vorzugsweise entspricht sie dem Abstand zwischen den beiden äußeren Seitenflächen der
Seitenwände 13, 14.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Kontaktflächen 86 zwischen den
Seitenwänden 13, 14 und
dem Abstützsteg 68 in
einer zu Hochachse 52 rechtwinkeligen Ebene verlaufen.
Dadurch ist sichergestellt, dass die Seitenwände 13, 14 durch
die vom Abstützsteg 68 ausgeübten Reaktionskräfte nur
auf Druck beansprucht werden und nicht auf Biegung. Die Kontaktflächen 86 können auch
abgestuft sein.
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Als
Material für
den Abstützsteg 68 empfiehlt sich
das gleiche Material, das auch für
die Gestaltung des Gehäusehauptteils 12 verwendet
wird. Man greift hier insbesondere auf ein Kunststoffmaterial zurück, vorzugsweise
auf ein faserverstärktes
Kunststoffmaterial. Jedenfalls sollte es sich um ein relativ hartes, im
Vergleich zur ausgehärteten
Vergussmasse 75 härteres
Material handeln.
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Wie
man insbesondere aus 7 und 8 entnehmen
kann, hat der Abstützsteg 68 vorzugsweise
die Form eines zumindest an seiner Außenfläche gewölbten Plättchens.
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Zweckmäßigerweise
wird ein einziger Abstützsteg 68 verwendet.
Prinzipiell könnten
allerdings auch mehrere solcher Abstützstege 68 in der
Richtung der Längsachse 51 mit
mehr oder weniger großem
Abstand aneinander gereiht sein, um die Abstützung zu bewerkstelligen.
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Nicht
abgebildet ist ein Ausführungsbeispiel, bei
dem der Abstützsteg 68 und
das Gehäusehauptteil 12 aus
einem einzigen Stück
bestehen. Eine solche Ausführungsform
eignet sich allerdings nur, wenn die Sensoreinrichtung 35 eine
trotzdem leicht montierbare Formgebung aufweist, beispielsweise eine
L-Form, so dass über
die rückseitige
Gehäuseöffnung 84 hindurch
ein Einschieben möglich
ist.