DE102009047736A1

DE102009047736A1 - Sensorgehäuse für einen induktiven Nährungsschalter und Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses für einen induktiven Nährungsschalter

Info

Publication number: DE102009047736A1
Application number: DE200910047736
Authority: DE
Inventors: Klaus Gierer
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-16
Also published as: DE112010004732A5; WO2011070128A1; EP2510316A1

Abstract

Ein Sensorgehäuse für einen induktiven Näherungsschalter weist einen länglichen Hülsenabschnitt (3), der zur Aufnahme eines Elektronikmoduls (5) dient und einen Steckerabschnitt (7), der zur Aufnahme eines Steckerteils (9) dient, auf und ist als einstückiges Fließpressteil ausgebildet (3a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse für einen induktiven Nährungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Induktive Nährungsschalter werden in vielen Industriebereichen zum Beispiel im Maschinen- und Anlagenbau, in der Fabrikautomation sowie in der Automobilindustrie eingesetzt.
Sie dienen zum berührungslosen Schalten bei Annäherung von metallischen Objekten.
In der Regel bestehen sie aus einem Schwingkreis der durch die Annäherung des metallischen Objekts bedampft wird. Der Einfluss des sich annähernden Objektes auf den Schwingkreis wird ausgewertet und in ein Schaltsignal umgewandelt. Typische Bauformen sind Glattrohr- bzw. Gewinderohrausführungen mit einem Durchmesser von 8 mm bis 30 mm.
Zur Energieversorgung und zur Ausgabe des Schaltsignals dient entweder ein Kabel- bzw. Steckeranschluss.
In der Regel sind der Gehäusedurchmesser und der Durchmesser des Steckeranschlusses bzw. Kabelanschlusses unterschiedlich. Am Übergang zum Steckeranschluss ist ein Adapter notwendig, der mit dem entsprechenden Glatt- bzw. Gewinderohr verschweißt oder verklebt ist, je nach dem ob das Rohr aus Metall oder Kunststoff besteht.
Die Verbindung zwischen dem Adapter und dem Glatt- bzw. Gewinderohr hat verschiedene Nachteile. Sie benötigt immer einen aufwendigen Verfahrensschritt bei der Herstellung des Sensors. Da induktive Nährungsschalter vielfach in feuchten bzw. spritzwassergefährdeten Bereichen eingesetzt werden, muss das Eindringen von Feuchtigkeit bzw. das Eindringen von Spritzwasser unbedingt vermieden werden. Die Anforderungen an die Dichtigkeit des Sensorgehäuses können je nach Anwendung unter Umständen sehr hoch sein (IP67).
Für die im Einsatz befindlichen Dichtkonzepte z. B. mittels O-Ringen sind glatte Oberflächen von großer Bedeutung, die in der Regel einen zusätzlichen Arbeitsschritt zur Bearbeitung dieser Dichtfläche erfordern.
Neben zweistückigen Sensorgehäusen mit Adapter sind auch einstückige Sensorgehäuse bekannt. Dabei wird das Sensorgehäuse aus dem Vollmaterial gedreht, was eine extrem aufwendige, zeitintensive und teuere Herstellung bedeutet. Insbesondere das Fräsen von Nuten im Innenbereich einer Rohrwand ist kompliziert und zeitaufwendig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Sensorgehäuse für einen induktiven Nährungsschalter anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere wenig Dichtflächen aufweist, das einfach, schnell und kostengünstig herstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 angegebene Sensorgehäuse bzw. durch das im Anspruch 9 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, das Sensorgehäuse in Fließpresstechnik herzustellen. Damit entfällt die Dichtproblematik und das Gehäuse ist kostengünstig herstellbar.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 schematische Darstellung eines Sensorgehäuses für einen induktiven Nährungsschalter vor dem Einsetzen einzelner Module
2 Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Sensorgehäuses
2a Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A in 2
2b Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Sensorgehäuses gemäß 2
3a perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensorgehäuses gemäß 2
3b weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensorgehäuses gemäß 2.
In 1 ist ein Sensorgehäuse 1 eines induktiven Nährungsschalters vor dem Einsetzen einzelner Module wie Sensormodul 5a, Elektronikplatine 5b sowie Steckerteil 9 dargestellt.
Das Sensormodul 5a umfasst im Wesentlichen eine Spule 20 mit einer entsprechenden Halterung 22. Das Sensorgehäuse 1 weist einen Hülsenabschnitt 3 und einen Steckerabschnitt 7 mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern auf. Typischerweise besitzen induktive Nährungsschalter einen M8 bzw. M12 Steckeranschluss.
Der Steckerabschnitt 7 dient zur Aufnahme des Steckerteils 9 an dem eine Leuchtdiode LED 8 vorgesehen ist, die zur Signalisierung des Schaltzustandes des induktiven Näherungsschalters dient.
Beim Zusammenbau eines herkömmlichen induktiven Nahrungsschalters in der Produktion wird erst die Elektronikplatine 5b in den Hülsenabschnitt 3 des Sensorgehäuses 1 eingebracht. Anschließend wird das Sensormodul 5a in den Hülsenabschnitt 3 eingeschoben. Danach wird das Steckerteil 9 in den Steckerabschnitt 7 eingeschoben und die elektrische Verbindung zur Elektronikplatine 5b hergestellt. Erst danach kann der am Steckerabschnitt 7 vorgesehene Adapter 6 mit dem Hülsenabschnitt 3 verschweißt oder verbördelt werden.
In 2 ist das erfindungsgemäße Sensorgehäuse 1 für einen induktiven Nährungsschalter dargestellt, dass als Aluminiumfließpressteil aus einem einzigen Aluminiumbutzen hergestellt ist. Der Hülsenabschnitt 3 und der Steckerabschnitt 7 sind entsprechend dem Herstellungsverfahren einstückig. Dadurch entfällt die Dichtproblematik zwischen Hülsenabschnitt 3 und Steckerabschnitt 7 und auch der zusätzliche Arbeitschritt bei der Fertigung. Am Außenumfang des Hülsenabschnitts 3 sind jeweils Nuten 14 bzw. Nutstege 14a vorgesehen. Die Nutstege 14a dienen als Teil eines segmentierten Gewindes. Im Innern des Hülsenabschnitts 3 verlaufen jeweils einander gegenüberliegende Führungsstege 12, die zur Aufnahme und Führung für die Elektronikplatine 5b dienen.
In 3a bzw. 3b sind jeweils perspektivische Darstellungen auf die Vorderseite bzw. auf die Rückseite des Hülsenabschnitts 3 dargestellt.
Nachfolgend ist die Funktion der Erfindung näher erläutert. Das gesamte Sensorgehäuse wird aus einer Aluminiumscheibe (Aluminiumbutzen) in einem Pressvorgang hergestellt.
Insbesondere müssen die Nuten 14 nicht in einem separaten Arbeitsschritt gefräst werden. Auch die Führungsstege 12 sind bereits nach dem Pressvorgang vorhanden. Durch Schneiden eines Gewindes in die Nutstege 14a erhält man in einfacher Weise ein segmentiertes Gewinde, was die Verschraubung des Sensorgehäuses in ein entsprechendes Gegenstück schnell und einfach ermöglicht. Mit einer Drehung des Sensorgehäuses um weniger als 60° kann eine sichere und feste Fixierung des induktiven Nährungsschalters gewährleistet werden.
Durch das Fließpressverfahren wird eine sehr kleine Rauhtiefe von kleiner als 6,3 μm an der Innenwandung von Steckerabschnitt 7 bzw. der Hülsenabschnitt 5 erzielt. Damit sind diese Flächen unmittelbar für eine Abdichtung mit O-Ringen geeignet. Eine aufwendige Nachbearbeitung der Dichtflächen ist nicht mehr notwendig.
Aus Kostengründen ist das Sensorgehäuse aus Aluminium gefertigt. Zum Schutz gegen Korrosion kann das Sensorgehäuse eloxiert werden. In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist das Sensorgehäuse in einem Farbton eloxiert den der Anwender mit der Herstellungsfirma des Sensors identifiziert. Neben Rundgehäuse können selbstverständlich auch rechteckig ausgebildete Gehäuse in Fließpresstechnik hergestellt werden.
Durch die Herstellung des Sensorgehäuses in Aluminiumfließpresstechnik ist eine einfache, schnelle und kostengünstige Fertigung möglich. Durch entsprechend geformte Matrizen im Fließpresswerkzeug können insbesondere Führungsnuten bzw. Nuten einfach beim Pressvorgang gefertigt werden.

Die Erfindung kann ebenso auch für andere Näherungsschalter, insbesondere optische oder kapazitive Näherungsschalter verwendet werden. Bezugszeichen

	LED

1	Sensorgehäuse
3	Hülsenabschnitt
5	Elektronikmodul
5b	Elektronikplatine
5a	Sensormodul
6	Adapter
7	Steckerabschnitt
8	Leuchtdiode LED
9	Steckerteil
12	Führungsstege
14	Nuten
14a	Nutstege
20	Spule
22	Halterung

Claims

Sensorgehäuse für einen induktiven Näherungsschalter, das aus einem länglichen Hülsenabschnitt (3), der zur Aufnahme eines Elektronikmoduls (5) dient, und einem Steckerabschnitt (7), der zur Aufnahme eines Steckerteils (9) dient, besteht, wobei der Hülsenabschnitt (3) und der Steckerabschnitt (7) unterschiedliche Querschnitte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (3) und der Steckerabschnitt (7) einstückig als Fließpressteil ausgebildet sind.
Sensorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (3) in Längsrichtung verlaufende Führungsstege (12) aufweist, die als Führung für eine Elektronikplatine (5b) dienen.
Sensorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (3) in Längsrichtung verlaufende Nuten (14) aufweist.
Sensorgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechenden Nutstege (14a) am Hülsenabschnitt (3) Abschnitte eines segmentierten Gewindes bilden.
Sensorgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerabschnitt (7) bzw. der Hülsenabschnitt (3) eine Innenwandung mit einer Rauhtiefe von kleiner als 6,3 μm aufweist.
Sensorgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (1) als Aluminiumfließpressteil ausgebildet ist.
Sensorgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (1) eloxiert ist.
Sensorgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (1) farbig ausgebildet ist.
Sensorgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (1) ein Rundgehäuse ist.
Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses (1) für einen induktiven Näherungsschalter, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (1) in einem Fliesspressverfahren hergestellt ist.