DE102012223261A1

DE102012223261A1 - Electronic proximity switch e.g. inductive switch for use in automatic control engineering field, has damping element provided between upper- and base parts for attenuation shock and impact, where holes are provided to retain screws

Info

Publication number: DE102012223261A1
Application number: DE201210223261
Authority: DE
Inventors: Michael Hamma; Michael Wohlgemut; Daniele Giannetta
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2032-12-15
Also published as: DE102012223261B4

Abstract

The switch (1) has a shock and impact damping device with an upper part (7) that comprises components to be protected against shock and impact, and a base part (8) for fastening on a support surface (2). A damping element (3) is provided between the upper- and base parts for attenuation the shock and impact. Holes are provided to retain attachment screws, which bolt the upper part with the base part. A tubular rivet (5) is inserted into the holes and protrudes at a lower side of the upper part. The damping element is molded on a lower side (4) of a housing.

Description

Näherungsschalter mit einer Schlag- und Stoßdämpfungseinrichtung Proximity switch with a shock and shock absorption device

Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter mit einer Schlag- und Stoßdämpfungs-einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 The invention relates to a proximity switch with a shock and shock absorption device according to the preamble of patent claim 1

Elektronische Näherungsschalter, insbesondere induktive und kapazitive, sind seit langem bekannt und werden vorzugsweise in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Sie werden u. a. auch von der Anmelderin hergestellt und vertrieben. Electronic proximity switches, in particular inductive and capacitive, have long been known and are preferably used in automation technology. You will u. a. also produced and sold by the applicant.

Im Laufe der Entwicklung der Automatisierungstechnik sind die Anforderungen bezüglich Schlag- und Stoßfestigkeit in den letzten Jahren stetig angestiegen. Laut ATEX-Richtlinien und Normen der Europäischen Union, ATEX leitet sich aus der französischen Abkürzung für ATmosphère EXplosive ab, muss das Gehäuse einer Schlag- und Stoßenergie von 4 bis 7 Joule widerstehen können. In the course of the development of automation technology, the requirements with regard to impact and impact resistance have steadily increased in recent years. According to ATEX directives and European Union standards, ATEX is derived from the French abbreviation for ATmosphère EXplosive, the casing must be able to withstand a shock and impact energy of 4 to 7 joules.

Das erfordert entweder sehr stabile Gehäuse, beispielsweise aus Edelstahl, oder die gewünschte Schlag- und Stoßfestigkeit wird durch mitgelieferte Zusatzeinrichtungen wie Schutzhauben, Schutzkappen oder ähnliche Schutzkonstruktionen erreicht. This requires either very sturdy housing, for example made of stainless steel, or the desired impact and shock resistance is achieved by additional accessories supplied such as protective covers, protective caps or similar protective structures.

Die DE 20 2009 004 397 U1 zeigt eine Sicherheitsvorrichtung in Form eines zusätzlichen äußeren Gehäuses. Nachteilig sind hierbei die Volumenvergrößerung und der hohe Materialeinsatz. The DE 20 2009 004 397 U1 shows a safety device in the form of an additional outer housing. Disadvantages here are the increase in volume and the high use of material.

Die DE 70 42 607 U zeigt ein auf einer Unterlage befestigtes Gerät, bei dem durch eine am Sockel des Gerätes befestigte elastische Platte Unebenheiten der Unterlage ausgeglichen werden können. The DE 70 42 607 U shows a mounted on a base device in which can be compensated by an attached to the base of the device elastic plate unevenness of the pad.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die o. g. Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, und die Schlag- und Stoßfestigkeit ohne Verstärkung der Gehäusewand oder einer der o. g. Zusatzvorrichtungen zu verbessern. The object of the invention is the o. G. To overcome disadvantages of the prior art, and the shock and impact resistance without reinforcement of the housing wall or one of the o. To improve additional devices.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Hauptanspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the characteristics of the main claim 1.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, den Näherungsschalter elastisch auf einer stabilen Auflagefläche zu lagern und seine Befestigungselemente so zu führen, dass er einen wesentlichen Teil der Schlag- bzw. Stoßenergie aufnehmen und anschließend in seine ursprüngliche Position zurückkehren kann, ohne dass es zu Brüchen oder Rissen im Gehäuse des Näherungsschalters kommt. So kann Gehäusematerial eingespart werden. The essential idea of the invention is to mount the proximity switch elastically on a stable support surface and to guide its fasteners so that it can absorb a substantial part of the impact energy and then return to its original position, without causing breaks or cracks comes in the housing of the proximity switch. So housing material can be saved.

Der nutzbare Schaltabstand wird nicht durch eine verstärkte Geäusewand verringert. Außerdem können Seriengeräte mit geringerer Schlag- und Stoßfestigkeit erfindungsgemäß für die erhöhten Anforderungen der ATEX-Richtlinien und Normen nachgerüstet werden. The usable switching distance is not reduced by a reinforced casing wall. In addition, standard equipment with lower impact and shock resistance can be retrofitted according to the invention for the increased requirements of the ATEX directives and standards.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

1 zeigt den erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit einer Schaumstoffmatte. 1 shows the proximity switch according to the invention with a foam mat.

2 zeigt den erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit eingespritztem Schaumstoffring. 2 shows the proximity switch with injected foam ring according to the invention.

3 zeigt den erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit einem Dämpfungszylinder. 3 shows the proximity switch according to the invention with a damping cylinder.

4 zeigt den erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit integriertem Dämpfungszylinder. 4 shows the proximity switch according to the invention with integrated damping cylinder.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Der Näherungsschalter 1 ist mit einer stabilen Auflagefläche 2 verschraubt. Dabei liegt die Gehäuseunterseite 4 auf einer Schaumstoffmatte, die als Dämpfungselement 3 wirkt. Die Befestigungsschrauben 9 werden in Rohrnieten 5 geführt, so dass eine vertikale Bewegung des Näherungsschalters 1 in Richtung der stabilen Unterlage 2 möglich ist. Das dabei zusammengedrückte Dämpfungselement 3 kann somit die zu erwartende Schlag- bzw. Stoßenergie von 4 bis 7 Joule zumindest teilweise aufnehmen. Anschließend kehren das Dämpfungselement 3 in seine vorherige Form und der Näherungsschalter 1 in seine ursprüngliche Position zurück. The 1 shows a first embodiment. The proximity switch 1 is with a stable support surface 2 screwed. This is the bottom of the housing 4 on a foam mat that acts as a cushioning element 3 acts. The fixing screws 9 be in tubular rivets 5 guided, allowing a vertical movement of the proximity switch 1 in the direction of the stable surface 2 is possible. The thereby compressed damping element 3 Thus, the expected impact or impact energy of 4 to 7 joules can at least partially absorb. Subsequently, the damping element return 3 in its previous form and the proximity switch 1 back to its original position.

Die Rohrniete 5 dienen als Anschlag für die Verschraubung. Dabei ist der Überstand 6 der Rohrniete 5 so bemessen, dass die als Dämpfungselement 3 dienende Schaumstoffmatte bei fester Verschraubung elastisch vorgespannt ist, um den Näherungsschalter 1 ausreichend zu fixieren. The pipe rivet 5 serve as a stop for the screw connection. This is the supernatant 6 the pipe rivet 5 so dimensioned that as a damping element 3 serving foam mat is resiliently biased to the proximity switch when screwed tight 1 to fix sufficiently.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Rohrniet 5 zweigeteilt sein. Der erste Teil des Rohrniets 5 befindet sich dann im Näherungsschalter 1. Er steht nicht über. Der zweite Teil Rohrniets 5 befindet sich in den Bohrungen der Schaumstoffmatte 3. Die Wirkung des Rohrniets 5 wird in diesem Fall durch das Zusammenwirken der beiden Teile erreicht. In a particular embodiment of the invention, the tubular rivet 5 be divided into two. The first part of the tubular rivet 5 is then located in the proximity switch 1 , He does not stand over. The second part tubular rivet 5 is located in the holes of the foam mat 3 , The effect of the tubular rivet 5 is achieved in this case by the interaction of the two parts.

Die Schaumstoffmatte 3 besteht vorteilhaft aus Polyurethan-Hartschaum und weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 1 bis 3 mm auf. The foam mat 3 is advantageously made of rigid polyurethane foam and preferably has a thickness in the range between 1 to 3 mm.

Das Gehäuse 1 ist mit einer stabilen Auflagefläche 2 verschraubt. Die Gehäuseunterseite 4 liegt auf einer Schaumstoffmatte, die als Dämpfungselement 3 wirkt. Die Schrauben 9 werden in Rohrnieten 4 geführt, so dass eine vertikale Bewegung des Gehäuses 1 in Richtung der stabilen Unterlage 2 möglich ist. Die dabei zusammengedrückte Schaumstoffmatte kann so die Stoß- bzw. Stoßenergie aufnehmen. Anschließend kehrt das Gehäuse 1 in seine ursprüngliche Position zurück. Die Rohrniete 5 dienen als Anstoß für die Verschraubung. Der Überstand 6 der Rohrniete ist so, dass das Dämpfungselement 3, hier die Schaumstoffmatte, bei fester Verschraubung so weit vorgespannt, dass ein ausreichend fester Sitz des Gehäuses 1 gewährleistet ist. The housing 1 is with a stable support surface 2 screwed. The housing bottom 4 lies on a foam mat that as damping element 3 acts. The screws 9 be in tubular rivets 4 guided, allowing a vertical movement of the housing 1 in the direction of the stable surface 2 is possible. The thereby compressed foam mat can absorb the impact or impact energy. Subsequently, the housing returns 1 back to its original position. The pipe rivet 5 serve as an impetus for the screwing. The supernatant 6 the tubular rivet is such that the damping element 3 , here the foam mat, with firm screwing so far biased that a sufficiently firm seat of the housing 1 is guaranteed.

Die 2 zeigt ein zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Das Dämpfungselement 3 besteht aus einem Ring aus Polyurethan-Hartschaum und ist unverlierbar an die Gehäuseunterseite 4 des Näherungsschalters 1 angespritzt. So wird die Schaumstoffmatte unnötig und die Montage vereinfacht. Der übrige Aufbau entspricht dem in der 1. Der Hartschaumring steht ca. 1 bis 3 mm über. The 2 shows a shows a second embodiment. The damping element 3 consists of a ring of rigid polyurethane foam and is captive to the bottom of the housing 4 of the proximity switch 1 molded. This makes the foam mat unnecessary and simplifies installation. The rest of the structure corresponds to that in the 1 , The hard foam ring is about 1 to 3 mm above.

Die 3 zeigt ein zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Das Dämpfungselement 3 besteht vorzugsweise aus Polyamid. Es ist ca. 10 mm lang und weist eine durchbrochene Zylinderstruktur auf. Der übrige Aufbau und die Funktionsweise sind wie oben beschrieben. The 3 shows a shows a third embodiment. The damping element 3 is preferably made of polyamide. It is about 10 mm long and has a perforated cylinder structure. The rest of the construction and operation are as described above.

Die 4 zeigt ein zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Das Dämpfungselement 3 ist der in der 3 gezeigte Dämpfungszylinder aus Polyamid. Allerdings befindet er sich nicht an der Gehäuseunterseite 4 des Näherungsschalters 1, sondern zwischen dem Oberteil 7 und dem Unterteil 8, d.h. an der Unterseite des Gehäuseoberteils 7. Schläge und Stöße werden durch eine Bewegung der beiden Gehäuseteile gegeneinander gedämpft. Dadurch kann die Befestigung des Näherungsschalters 1 in konventioneller Weise erfolgen. Der Vorteil besteht darin, dass am Einsatzort kein zusätzlicher Montageaufwand erforderlich ist. The 4 shows a shows a further embodiment. The damping element 3 is the one in the 3 shown damper cylinder made of polyamide. However, he is not on the bottom of the housing 4 of the proximity switch 1 but between the top 7 and the lower part 8th ie at the bottom of the housing top 7 , Shocks and shocks are damped by a movement of the two housing parts against each other. This allows the attachment of the proximity switch 1 done in a conventional manner. The advantage is that no additional installation effort is required at the site.

Wie man leicht erkennt, ist die Lehre der vorhergehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 3 ohne weiteres auch auf das in 4 gezeigte zweigeteilte Gehäuse anwendbar. In diesem Fall ersetzt das Gehäuseunterteil 8 die Auflagefläche 2 und das Gehäuseoberteil 7 den vor Schlag und Stoß zu schützenden Näherungsschalter 1. As will be readily appreciated, the teaching of the preceding embodiments 1 to 3 also on the in 4 shown two-part housing applicable. In this case replaces the lower housing part 8th the bearing surface 2 and the upper housing part 7 the proximity switch to be protected from shock and impact 1 ,

Gezeigt wurde ein Näherungsschalter 1 mit einer Schlag- und Stoßdämpfungseinrichtung, dessen Oberteil 7 vor Schlag und Stoß zu schützenden Bauteile enthält, und dessen Unterteil 8 zur Befestigung auf einer Auflagefläche 2 geeignet ist. Zwischen dem Oberteil 7 und dem Unterteil 8 ist ein Dämpfungselement 3 zur Dämpfung von Schlägen und Stößen angeordnet. Die Ausgestaltung mit integriertem Dämpfungselement 3 ist besonders für Neuentwicklungen geeignet. Zur Nachrüstung älterer Geräte kann das Dämpfungselement 3 auch an der Gehäuseunterseite 4 eines einteiligen Näherungsschalters 1 angeordnet sein. A proximity switch was shown 1 with a shock and shock absorption device whose upper part 7 contains components to be protected from shock and impact, and its lower part 8th for mounting on a support surface 2 suitable is. Between the shell 7 and the lower part 8th is a damping element 3 arranged for damping shocks and bumps. The embodiment with integrated damping element 3 is particularly suitable for new developments. For retrofitting older devices, the damping element 3 also on the bottom of the case 4 a one-piece proximity switch 1 be arranged.

Vorteilhaft sind mindestens drei Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 9 vorhanden, mit denen das Oberteil 7 mit dem Unterteil 8 oder der Näherungsschalter 1 mit der Auflagefläche 2 verschraubbar ist, wobei in die Bohrungen Rohrniete 5 eingesetzt sind, die an der Unterseite des Oberteils 7 oder des Näherungsschalters 1 überstehen. Weiterhin ist ein Dämpfungselement 3 vorhanden, das zu den mindestens drei Bohrungen passende Bohrungen aufweist. In diese Bohrungen ragen Rohrniete 5 hinein. Die Rohrniete 5 sind so bemessen, dass ihre Enden nicht über das entspannte Dämpfungselement 3 hinausragen. At least three holes for receiving fastening screws are advantageous 9 present, with which the upper part 7 with the lower part 8th or the proximity switch 1 with the support surface 2 screwed, wherein in the holes tubular rivets 5 are inserted at the bottom of the shell 7 or the proximity switch 1 survive. Furthermore, a damping element 3 present, which has holes matching the at least three holes. In this holes pipe rivets protrude 5 into it. The pipe rivet 5 are sized so that their ends do not have the relaxed damping element 3 protrude.

Die Rohrniete sind vorteilhaft zweigteilt unverlierbar am Dämpfungselement 3 und an der Gehäuseunterseite 4 oder am Gehäuseoberteil 7 befestigt. The tubular rivets are advantageous zweigteilt captive on the damping element 3 and at the bottom of the case 4 or on the upper part of the housing 7 attached.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Dämpfungselement 3 aus Polyurethan-Hartschaum und ist an der Gehäuseunterseite 4 oder am Gehäuseoberteil 7 angespritzt. In an advantageous embodiment, the damping element 3 made of rigid polyurethane foam and is at the bottom of the case 4 or on the upper part of the housing 7 molded.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Dämpfungselement 3 strukturiert. insbesondere weist es eine durchbrochene Zylinderstruktur auf, die vorzugsweise aus Polyamid besteht. In a further advantageous embodiment, the damping element 3 structured. In particular, it has a perforated cylinder structure, which preferably consists of polyamide.

Vorteilhaft sind die Dicke und die Elastizität des Dämpfungselements 3 so bemessen, dass der Näherungsschalter 1 einen Schlag- und Stoßtest von 4 bis 7 Joule besteht. The thickness and the elasticity of the damping element are advantageous 3 so dimensioned that the proximity switch 1 consists of a shock and shock test of 4 to 7 Joule.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Näherungsschalter mit binärem Schaltausgang beschränkt, sondern für weitere von den ATEX-Richtlinien betroffene Sensoren anwendbar The invention is of course not limited to proximity switches with binary switching output, but for other affected by the ATEX directives sensors applicable

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Näherungsschalter proximity switch
2 2: Auflagefläche bearing surface
3 3: Elastisches Dämpfungselement Elastic damping element
4 4: Gehäuseunterseite Housing bottom
5 5: Rohrniet tubular rivet
6 6: Überstand des Rohrniets Overhang of the tubular rivet
7 7: Gehäuseoberteil (Oberteil) Upper housing part (upper part)
8 8th: Gehäuseunterteil (Unterteil) Lower housing part (lower part)
9 9: Befestigungsschraube fixing screw

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202009004397 U1 [0006]
DE 7042607 U [0007]

Claims

Proximity switch ( 1 ) with a shock and shock absorption device, with an upper part ( 7 ) and a lower part ( 8th ), the top ( 7 ) contains the components to be protected from shock and impact, and the lower part ( 8th ) for attachment to a support surface ( 2 ), characterized in that between the upper part ( 7 ) and the lower part ( 8th ) a damping element ( 3 ) is arranged for damping shocks and bumps.

Proximity switch according to claim 1, characterized in that at least three holes for receiving fastening screws ( 9 ) are present, with which the upper part ( 7 ) with the lower part ( 8th ) is screwed, wherein in the holes tubular rivets ( 5 ) are used, which at the bottom of the upper part ( 7 ), the damping element ( 3 ) has bores matching the abovementioned bores into which the tubular rivets ( 5 protrude), wherein the ends of the tube rivets ( 5 ) not via the relaxed damping element ( 3 ) protrude.

Proximity switch according to claim 2, characterized in that the tubular rivets ( 5 ) are divided into two parts.

Proximity switch according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element ( 3 ) consists of rigid polyurethane foam and to the housing bottom ( 4 ) is injected.

Proximity switch according to one of the preceding claims, characterized in that the damping element ( 3 ), in particular has a perforated cylinder structure, and preferably consists of polyamide.

Proximity switch ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness and the elasticity of the damping element ( 3 ) is dimensioned so that the proximity switch ( 1 ) consists of a shock and shock test of 4 to 7 joules.