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Die Erfindung befasst sich mit einem optischen Sensor, der in einer Haushalts-Waschmaschine oder einem anderen Wäschebehandlungsgerät eingesetzt werden kann, um in dem Gerät auftretende Kräfte zu messen. Bei sogenannten Toplader-Waschmaschinen beispielsweise kann der optische Sensor dazu verwendet werden, Kräfte zu messen, die ein an mehreren Tragstäben in einem Maschinengehäuse aufgehängter Bottich auf einen der Tragstäbe ausübt. Anhand derartiger Kraftmessungen kann beispielsweise auf die Menge der in den Bottich eingefüllten Wäsche, auf deren Saugfähigkeit, auf deren Nassgewicht, auf deren Feuchtgewicht und auf zahlreiche andere Betriebszustände der Maschine geschlossen werden. Der Anwendungsbereich des Sensors ist aber nicht auf die Kraftmessung in einem Wäschebehandlungsgerät beschränkt. Grundsätzlich steht der Sensor für jegliche Messeinsätze offen, bei denen Positionsveränderungen einer ersten Komponente relativ zu einer zweiten Komponente mittels Licht (d. h. optisch) erfasst werden sollen.
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Aus der
DE 10 2010 013 386 A1 ist in Verbindung mit der dortigen
4 ein optischer Sensor bekannt, bei dem ein Reflexionsflächenträger mit einer Messstange gekoppelt ist und mittels einer Schraubenfeder in eine Ruhestellung relativ zu einem Sensorgehäuse vorgespannt ist. Der Reflexionsflächenträger stellt zwei Reflexionsflächen bereit, die beide exzentrisch versetzt zu einer Stangenachse der Messstange von einem Lichtbündel bestrahlt werden. Je nach axialem Abstand des Reflexionsflächenträgers von einem das betreffende Lichtbündel aussendenden Element ändert sich die Intensität der von einem Detektor erfassten reflektierten Strahlung.
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Die Erfindung geht von einem optischen Sensor aus, umfassend ein Sensorgehäuse mit einer einen Gehäuseinnenraum mit einem Gehäuseaußenraum verbindenden Durchgangsöffnung mit einer Öffnungslängsachse, eine in der Durchgangsöffnung axial verschieblich geführte, in den Gehäuseinnenraum ragende Führungsstange, einen im Gehäuseinnenraum untergebrachten, mit der Führungsstange bewegungsgekoppelten Reflexionsflächenträger mit einer Reflexionsfläche, sowie ein lichtaussendendes Element und ein lichtempfangendes Element, die beide relativ zu dem Sensorgehäuse stationär angeordnet sind und einen von der Axialposition des Reflexionsflächenträgers abhängigen Abstand von der Reflexionsfläche besitzen.
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Erfindungsgemäß ist bei einem derartigen Sensor wenigstens eine der folgenden Bedingungen (a) bis (d) erfüllt:
- (a) das lichtaussendende Element und das lichtempfangende Element liegen einander bezüglich der Öffnungslängsachse gegenüber;
- (b) eine Keulenachse einer Hauptabstrahlkeule des lichtaussendenden Elements und eine Keulenachse einer Hauptempfangskeule des lichtempfangenden Elements liegen einander bezüglich der Öffnungslängsachse gegenüber;
- (c) für mindestens einen Teil der bei ordnungsgemäßem Betrieb auftretenden Axialabstände der Reflexionsfläche relativ zu dem lichtaussendenden Element und dem lichtempfangenden Element trifft ein von dem lichtaussendenden Element ausgesendetes Lichtbündel auf die Reflexionsfläche in einem Bereich, der von der Öffnungslängsachse durchstoßen wird;
- (d) für mindestens einen Teil der bei ordnungsgemäßem Betrieb auftretenden Axialabstände der Reflexionsfläche relativ zu dem lichtaussendenden Element und dem lichtempfangenden Element durchstößt die Öffnungslängsachse Lichtstrahlen, die von der Reflexionsfläche in Richtung zu dem lichtempfangenden Element laufen.
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Die vorstehenden Maßnahmen können jede für sich, aber auch zusammen eine Gestaltung fördern, bei der ein von dem lichtaussendenden Element ausgesendetes Lichtbündel vergleichsweise achsnah (bezogen auf die Öffnungslängsachse) auf die Reflexionsfläche einfällt. Verkippungen des Reflexionsflächenträgers wirken sich dann nicht oder jedenfalls nicht wesentlich auf die von dem lichtempfangenden Element detektierte Strahlungsintensität aus. Dementsprechend haben derartige Verkippungen, die in der rauen Arbeitsumgebung beispielsweise einer Waschmaschine oftmals unvermeidbar sind, nur einen geringen Einfluss auf das Messsignal (wenn überhaupt). Die mit dem optischen Sensor erzielbare Messgenauigkeit ist entsprechend hoch.
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Die Hauptabstrahlkeule des lichtaussendenden Elements oder/und die Hauptempfangskeule des lichtempfangenden Elements können eine zur Öffnungslängsachse im wesentlichen parallele Keulenachse besitzen, während die Reflexionsfläche eine zur Öffnungslängsachse im wesentlichen parallele Flächennormale besitzt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das von dem lichtaussendenden Element in Richtung auf die Reflexionsfläche abgegebene, typischerweise divergente Lichtbündel eine Bündelachse besitzen, die parallel zu der Öffnungslängsachse, jedoch radial versetzt zu dieser verläuft. Bei einer anderen Ausführungsform kann dieses Lichtbündel gleichachsig zu der Öffnungslängsachse liegen, d. h. Bündelachse und Öffnungslängsachse fallen zusammen. Grundsätzlich ist es freilich auch denkbar, dass die Bündelachse eines solchen Lichtbündels schräg zu der Öffnungslängsachse verläuft.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Reflexionsflächenträger unlösbar mit der Führungsstange verbunden. Hierzu kann er von einem an die Führungsstange angespritzten Kunststoffkörper gebildet sein. Alternative Verbindungsformen wie beispielsweise eine Verschraubung sind zwischen dem Reflexionsflächenträger und der Führungsstange selbstverständlich denkbar.
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In dem Gehäuseinnenraum kann eine zentrisch zur Öffnungslängsachse angeordnete Schraubenfeder untergebracht sein, die der axialen Vorspannung des Reflexionsflächenträgers relativ zum Sensorgehäuse dient. Bei einer alternativen Ausführungsform sind in dem Gehäuseinnenraum mehrere Schraubenfedern untergebracht, die in im Wesentlichen gleichen Winkelabständen um die Öffnungslängsachse herum verteilt angeordnet sind. Ist der Sensor zum Einbau in eine Waschmaschine gedacht, kann die eine Variante oder die andere Variante abhängig davon gewählt werden, welche maximale Beladung die Waschmaschine hat. Bei einer größeren maximalen Beladung kann die Variante mit den mehreren Schraubenfedern gewählt werden, bei einer kleineren maximalen Beladung die Variante mit der einzelnen Schraubenfeder.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Sensor wahlweise mit einer unterschiedlichen Anzahl von Schraubenfedern zu axialen Vorspannung des Reflexionsflächenträgers relativ zum Sensorgehäuse bestückbar sein. Hierzu können an dem Sensorgehäuse oder/und dem Reflexionsflächenträger geeignete Positionierformationen gebildet sein, welche eine Bestückung des Sensors wahlweise mit einer zentrisch zur Öffnungslängsachse angeordneten Schraubenfeder oder mit mehreren in im Wesentlichen gleichen Winkelabständen um die Öffnungslängsachse herum verteilt angeordneten Schraubenfedern gestatten.
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Die Reflexionsfläche kann in einer zur Öffnungslängsachse zentrischen Vertiefung gebildet sein, welche auf einer dem lichtaussendenden Element und dem lichtempfangenden Element zugekehrten Seite des Reflexionsflächenträgers gebildet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Führungsstange im Bereich eines außerhalb des Gehäuseinnenraums befindlichen Stangenendes mit einem gesondert gefertigten Kuppelstück verbunden sein, welches zur Ankopplung eines stabartigen Anschlusselements ausgestaltet ist. Das Kuppelstück kann beispielsweise mit der Führungsstange verschraubt sein. Vorzugsweise ist die Verbindung des Kuppelstücks mit der Führungsstange lösbar.
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Zur Ankopplung des Anschlusselements kann das Kuppelstück einen Querdurchgang aufweisen, welcher das Einhängen eines Endhakens des Anschlusselements in das Kuppelstück gestattet. Das Anschlusselement kann beispielsweise ein Tragstab sein, welcher zusammen mit weiteren Tragstäben einen Waschbottich in einem Maschinengehäuse einer Waschmaschine trägt.
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Das Sensorgehäuse kann einen Gehäuseunterteil und einen Deckelteil aufweisen, wobei der Gehäuseunterteil einen topfartigen Gehäuseabschnitt mit einem Topfboden, einem Topfmantel und einer Topföffnung bildet. Um das Sensorgehäuse nach außen abzuschließen, ist der Deckelteil auf den topfartigen Gehäuseabschnitt aufgesetzt. Die Durchgangsöffnung für die Führungsstange erstreckt sich durch den Topfboden.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung des Sensorgehäuses kann vorgesehen sein, dass eine das lichtaussendende Element und das lichtempfangende Element tragende Leiterplatte die Topföffnung auf ihrer gesamten Öffnungsgröße überdeckt. Zur Fixierung einer solchen Leiterplatte relativ zu dem Sensorgehäuse kann die Leiterplatte axial zwischen dem Deckelteil und dem Topfmantel eingeklemmt sein.
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Der Reflexionsflächenträger kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein über ein axiales Ende der Führungsstange hinwegreichendes Plattenstück mit einer Plattenebene orthogonal zur Öffnungslängsachse bilden. Auf seiner der Führungsstange abgewandten Plattenseite weist das Plattenstück die Reflexionsfläche auf, während es auf seiner anderen Plattenseite Abstützstellen für eine oder mehrere Vorspannfedern zur Vorspannung des Reflexionsflächenträgers relativ zu dem Sensorgehäuse bereitstellt.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung des optischen Sensors der vorstehend beschriebenen Art wird der Reflexionsflächenträger mit der Führungsstange zu einer Teil-Baueinheit verbunden. Diese Teil-Baueinheit wird sodann in das Sensorgehäuse unter Einführung der Führungsstange in die Durchgangsöffnung eingebaut.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt sieht die Erfindung ein Wäschebehandlungsgerät vor, umfassend ein Gerätegehäuse, einen in dem Gerätegehäuse über eine Mehrzahl Tragstäbe aufgehängten Bottich mit einer darin drehbaren Wäschebehandlungstrommel sowie mindestens einen optischen Sensor der vorstehend beschriebenen Art. Die Führungsstange des Sensors ist mit einem der Tragstäbe gekoppelt, das Sensorgehäuse hingegen ist relativ zu dem Gerätegehäuse stationär angeordnet.
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An dem Gerätegehäuse kann in Zuordnung zu jedem optischen Sensor eine Stützschale ausgebildet sein, in welche der betreffende Sensor eingelegt ist. Dabei kann die Stützschale im Bereich eines Schalenbodens eine Öffnung für den Durchtritt der Führungsstange aufweisen.
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Bei dem Wäschebehandlungsgerät kann jeder einem optischen Sensor zugeordnete Tragstab im Bereich eines sensornahen Stabendes zu einem Haken geformt sein, der in den betreffenden Sensor eingehängt ist.
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Im Rahmen eines Herstellungsverfahrens für das Wäschebehandlungsgerät wird der Sensor zu einer Baueinheit vormontiert. Sodann wird einer der Tragstäbe mit einem aus dem Sensorgehäuse herausstehenden Teil der Führungsstange dieser vormontierten Baueinheit gekoppelt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
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1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Haushalts-Waschmaschine vom Toplader-Typ,
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2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines mit einem Tragstab der Waschmaschine gekoppelten optischen Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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3 die Sensorkomponenten der 2 in einer um 90 Grad gedrehten Ansicht,
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4 schematisch ein Anordnungsbild eines lichtaussendenden Elements und eines lichtempfangenden Elements relative zu einer Reflexionsfläche bei dem Sensor gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 und 3,
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5 schematisch die relative Lage eines lichtaussendenden Elements und eines lichtempfangenden Elements bezüglich einer Öffnungslängsachse bei dem Sensor gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 und 3, und
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6 schematisch ein Anordnungsbild eines lichtaussendenden Elements und eines lichtempfangenden Elements relativ zu einer Reflexionsfläche gemäß einer Variante.
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Es wird zunächst auf 1 verwiesen. Dort ist eine allgemein mit 10 bezeichnete, in einem Haushalt einsetzbare Waschmaschine gezeigt, welche ein Maschinengehäuse 12 sowie einen in dem Maschinengehäuse 12 aufgehängten Bottich 14 umfasst. Zur Aufhängung des Bottichs 14 dienen vier Tragstäbe 16, die vom Bottich 14 zu jeweils einem der oberen Eckbereiche des Maschinengehäuses 12 ragen. Im gezeigten Beispielfall ist jedem der Tragstäbe 16 ein optischer Sensor 18 zugeordnet, der zur Messung der von dem Bottich 14 auf den betreffenden Tragstab 16 ausgeübten Kraft dient.
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Jeder der Sensoren 18 ist zwischen das Maschinengehäuse 12 und den betreffenden Tragstab 16 gekoppelt. Er spricht auf Lageänderungen des betreffenden Tragstabs 16 relativ zum Maschinengehäuse 12 an. Je nach Relativlage zwischen Tragstab 16 und Maschinengehäuse 12 gibt der Sensor 18 ein Sensorsignal unterschiedlicher Stärke aus. Hieraus kann eine nicht näher dargestellte Steuereinheit, welche die Sensorsignale der Sensoren 18 erhält, Informationen ermitteln, welche für die Kraft des betreffenden Tragstabs 16 repräsentativ sind. Aus den Kraftinformationen, welche die Steuereinheit für die verschiedenen Tragstäbe 16 gewinnt, kann die Steuereinheit auf verschiedene für das Waschprogramm relevante Parameter rückschließen, beispielsweise die Menge der in den Bottich 14 eingefüllten Schmutzwäsche, die in den Bottich 14 eingelaufene Wassermenge und dergleichen. Es versteht sich, dass nicht alle Tragstäbe 16 mit einem Sensor 18 bestückt sein müssen. Bei anderen Ausführungsformen kann es ausreichen, wenn nur eine Teilanzahl der Tragstäbe 16 jeweils mit einem Sensor 18 bestückt ist, beispielsweise zwei einander gegenüberliegende Tragstäbe.
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Für den Aufbau der Sensoren 18 und deren Ankopplung an den jeweiligen Tragstab 16 wird nun auf die 2 und 3 verwiesen. Die dort gezeigten und nachstehend erläuterten Details gelten für mindestens einen der Sensoren 18 und den zugehörigen Tragstab 16. Es versteht sich, dass alle Sensoren 18 gleichartig aufgebaut sein können.
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Gemäß den 2 und 3 besitzt der Sensor 18 ein zweiteiliges Sensorgehäuse 20 mit einem Gehäuseunterteil 22 und einem Deckelteil 24. Im zusammengebauten Zustand begrenzen der Gehäuseunterteil 22 und der Deckelteil 24 einen Gehäuseinnenraum 26, der nach außen dicht abgeschlossen ist und beispielsweise mit einem von Luft verschiedenen Gas oder einem flüssigen oder gelartigen Medium gefüllt sein kann. In dem Gehäuseinnenraum 26 ist ein Reflexionsflächenträger 28 untergebracht, der mit einem Stangenende einer Führungsstange 30 fest gekoppelt ist. Die Führungsstange 30 erstreckt sich durch eine Durchgangsöffnung 28, die in dem Gehäuseunterteil 22 gebildet ist, und ragt mit dem betreffenden Stangenende in den Gehäuseinnenraum 26. Die Durchgangsöffnung 28 definiert eine Öffnungslängsachse 32, die mit einer Stangenachse der Führungsstange 30 zusammenfällt. Die Führungsstange 30 ist in der Durchgangsöffnung 28 in Stangenlängsrichtung, d. h. axial, verschiebbar geführt. Mit ihrem anderen axialen Ende ragt sie aus dem Sensorgehäuse 20 heraus und ist im Bereich dieses herausstehenden axialen Endes mit einem Kuppelstück 34 gekoppelt. Das Kuppelstück 34 ist beispielsweise ein Kunststoffteil und ist lösbar mit der Führungsstange 30 verbunden, beispielsweise durch Verschraubung. Das Kuppelstück 34 dient als Adapter zwischen dem Sensor 18 und dem Tragstab 16. Es besitzt einen Querdurchgang 36, in welchen ein hakenartig gebogener Endabschnitt 38 des Tragstabs 16 eingehängt werden kann. Zur mechanischen Kopplung zwischen Sensor 18 und Tragstab 16 muss letzterer mithin nicht durch den Sensor 18 hindurchgesteckt werden.
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Der Sensor 18 sitzt bei ordnungsgemäßem Einbau in die Waschmaschine 10 in einer in 2 gestrichelt angedeuteten Sitzschale 40, welche im Bereich ihres Schalenbodens eine Öffnung 42 aufweist, durch welche ein axialer Gehäusefortsatz 44 des Gehäuseunterteils 22 hindurchreicht. Die Sitzschale 40 bildet eine beispielsweise kugelflächenförmige Sitzfläche, auf welcher der Sensor 18 mit einer entsprechend geformten Gehäuseaußenfläche aufsitzt. Im gezeigten Beispielfall ist diese Gehäuseaußenfläche von dem Gehäuseunterteil 22 gebildet. Die Sitzschale 40 kann beispielsweise von einem geeignet geformten Blechstück, das Teil des Maschinengehäuses 12 ist, gebildet sein. Die Öffnung 42 ist so groß bemessen, dass sich der Gehäuseunterteil 22 nach Art eines Kugelgelenks relativ zu der Sitzschale 40 drehen kann, d. h. die Sitzschale 40 bildet eine Lagerpfanne zur verschwenkbaren Lagerung des Gehäuseunterteils 22.
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Der Reflexionsflächenträger 28 bildet ein den Gehäuseinnenraum 26 in einer radialen Ebene größtenteils ausfüllendes Plattenstück 46, dessen Plattennormale parallel zur Öffnungslängsachse 32 verläuft und das auf seiner von der Führungsstange 30 abgewandten Plattenseite (in der Darstellung der 2 und 3 die obere Plattenseite) eine Reflexionsfläche 48 bildet. Die Reflexionsfläche 48 ist im gezeigten Beispielfall am Grund einer Vertiefung 50 gebildet, welche in die Plattenoberseite des Plattenstücks 46 eingeformt ist. Die Vertiefung 50 kann beispielsweise Kreisform besitzen und ist zentrisch zur Öffnungslängsachse 32 angeordnet. Die Reflexionsfläche 48 ist beispielsweise von einem diffus reflektierenden, beispielsweise weißen Kunststoffkörper oder alternativ von einer auf das Plattenstück 46 aufgebrachten Metallisierungsschicht gebildet.
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Axial oberhalb des Plattenstücks 46 ist in den Sensor 18 eine Leiterplatte 52 eingebaut, die als Träger für ein lichtaussendendes Element 54 (z. B. LED) sowie ein lichtempfangendes Element 56 (z. B. Phototransistor) dient. Das lichtaussendende Element 54 und das lichtempfangende Element 56 liegen einander bezüglich der Öffnungslängsachse 32 gegenüber, wie in 5 gezeigt. Mit anderen Worten läuft die Öffnungslängsachse 32 zwischen den beiden Elementen 54, 56 hindurch. Das lichtaussendende Element 54 besitzt eine Abstrahlcharakteristik mit einer Hauptkeule 58 (4), deren Keulenachse 60 parallel zu der Öffnungslängsachse 32 und damit senkrecht zu der Reflexionsfläche 48 verläuft. In ähnlicher Weise besitzt das lichtempfangende Element 56 eine Empfangscharakteristik mit einer Hauptkeule 62, deren Keulenachse 64 parallel zur Öffnungslängsachse 32 und damit senkrecht zur Reflexionsfläche 48 verläuft. Soweit die Reflexionsfläche 48 diffus reflektierend ist (beispielsweise nach Art eines Lambert'schen Strahlers), können die beiden Hauptkeulen 58, 62 am Ort der Reflexionsfläche 48 überlappungsfrei sein, wie dies in 4 angedeutet ist. Aufgrund der diffusen Reflexion, welche die Reflexionsfläche 48 auf Licht ausübt, das von dem lichtaussendenden Element 54 ausgesendet wird, gelangt dennoch eine ausreichende Lichtmenge von der Reflexionsfläche 48 zu dem lichtempfangenden Element 54. Beispielhaft ist dies in 4 durch einen gestrichelten Lichtstrahl 66 angedeutet. Soweit hingegen die Reflexionsfläche 48 frei von Streueigenschaften ist und einfallendes Licht lediglich nach dem bekannten Reflexionsgesetz Einfallswinkel = Ausfallswinkel reflektiert, ist ein Überlapp der Hauptkeulen 58, 62 am Ort der Reflexionsfläche 48 empfehlenswert.
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Der gegenseitige Abstand zwischen dem lichtaussendenden Element 54 und dem lichtempfangenden Element 56 liegt bei bestimmten Ausführungsformen im Bereich von einigen Millimetern, beispielsweise etwa 1 bis 3 mm.
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Der Reflexionsflächenträger 28 ist durch eine Federanordnung relativ zu dem Sensorgehäuse 20 axial in eine Ruhestellung vorgespannt. Im gezeigten Beispielfall der 2 und 3 ist hierzu eine einzelne Schraubendruckfeder 68 vorgesehen, welche zentrisch zur Führungsstange 30 angeordnet ist und diese umschließt. Die Schraubendruckfeder 68 stützt sich einerseits an dem Gehäuseunterteil 22 und andererseits an der Unterseite des Plattenstücks 46 des Reflexionsflächenträgers 28 ab. Zur stabilen Positionierung der Schraubendruckfeder 68 ist an dem Gehäuseunterteil 22 eine Vertiefung 70 vorgesehen, in welche die Schraubendruckfeder 68 eingesetzt ist. Die Vertiefung 70 verhindert ein Verrutschen der Schraubenfeder 68 relativ zu dem Gehäuseunterteil 22.
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Statt einer einzelnen, zentral angeordneten Feder kann der Sensor 18 alternativ mit einer Mehrzahl von Federelementen (beispielsweise Schraubendruckfedern) 72 bestückt sein, die in Umfangsrichtung verteilt um die Führungsstange 30 herum in den Gehäuseinnenraum 26 eingesetzt sind. Die Federelemente 72 sind in den 2 und 3 nur ansatzweise angedeutet. Beispielsweise können insgesamt drei Federelemente 72 in gegenseitigen Winkelabständen von etwa 120 Grad vorgesehen sein. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Sensor 18 wahlweise mit einer zentralen Vorspannfeder 68 oder mehreren peripheren Vorspannfedern 72 bestückbar sein, je nach den erwarteten Kräften, die auf den Sensor 18 wirken. Hat die Waschmaschine, in welche der Sensor 18 eingesetzt werden soll, eine vergleichsweise geringe maximale Beladungsmenge für Wäsche (z. B. 5 kg), kann eine einzelne Vorspannfeder 68 genügen. Ist dagegen die Waschmaschine für eine vergleichsweise große Zuladung ausgelegt (z. B. 10 kg oder 12 kg), kann es sein, dass die zentrale Vorspannfeder 68 nicht ausreicht und stattdessen mehrere Vorspannfedern 72 zum Einsatz kommen müssen. Um bei Bestückung des Sensors 18 mit den Vorspannfedern 72 für eine stabile Positionierung der Federn zu sorgen, sind an dem Gehäuseunterteil Positioniervorsprünge 74 vorgesehen, welche die Vorspannfedern 72 gegen seitliches Verrutschen gegenüber dem Gehäuseunterteil 22 sichern. Es versteht sich, dass auch an dem Reflexionsflächenträger 28 (genauer an der Unterseite des Plattenstücks 46) geeignete Formationen beispielsweise in Form von Vorsprüngen oder Vertiefungen ausgebildet sein können, mittels denen den Vorspannfedern 72 Halt gegen seitliches Verrutschen gegeben wird.
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Der Gehäuseunterteil 22 bildet einen topfartigen Gehäuseabschnitt 76 mit einem Topfboden 78 und einem Topfmantel 80. Am oberen Ende des Topfmantels 80 besitzt der topfartige Gehäuseabschnitt 76 eine Topföffnung 82. Die Leiterplatte 52 überdeckt die Topföffnung 82 im Wesentlichen vollständig und ist zwischen dem oberen Rand des Topfmantels 80 und dem Deckelteil 24 eingeklemmt. Bei der Montage wird die Leiterplatte 52 zunächst auf den Topfmantel 80 aufgelegt, woraufhin der Deckelteil 24 über die Leiterplatte 50 und den Topfmantel 80 gestülpt wird. Bei 84 sind an der Außenumfangsseite des Topfmantels 80 und der Innenumfangsseite des Deckelteils 24 zusammenwirkende Verrastungsformationen gebildet, welche eine lösbare Verrastung des Deckelteils 24 an dem Gehäuseunterteil 22 gestatten.
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Der Gehäuseunterteil 22 weist einen radialen Positionierfortsatz 86 auf, der in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung des Maschinengehäuses der Waschmaschine eingreift und hierdurch eine Verdrehsicherung des Sensors 18 in der Sitzschale 40 bewirkt.
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Bei der Montage des Sensors 18 wird die Führungsstange 30, an welcher der Reflexionsflächenträger 28 beispielsweise durch Anspritzen unlösbar befestigt ist, mit ihrem freien Ende voraus in die Durchgangsöffnung 28 des Gehäuseunterteils 22 eingeführt, bis sie am unteren Ende des Gehäusefortsatzes 44 heraustritt. Sodann werden die Leiterplatte 52 und der Deckelteil 24 auf dem Gehäuseunterteil 22 aufgesetzt. Die so entstandene vormontierte Sensor-Baueinheit kann sodann mit dem Tragstab 16 unter Vermittlung des Kuppelstücks 34 verbunden werden.
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6 zeigt eine Variante, bei der gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren bezeichnet sind, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Soweit sich nachstehend nichts anderes ergibt, wird zur Erläuterung dieser Komponenten auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
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Bei der Variante gemäß 6 sind das lichtaussendende Element 54a und das lichtempfangende Element 56a mit schräger Orientierung in Bezug auf die Öffnungslängsachse 32a angeordnet, d. h. die Keulenachse 60a des lichtaussendenden Elements 54a steht nicht parallel zur Öffnungslängsachse 32a, sondern unter einem Winkel hierzu. Gleiches gilt für die Keulenachse 64a des lichtempfangenden Elements 56a. Die Abstrahlkeule 58a und die Empfangskeule 62a überlappen einander am Ort der Reflexionsfläche 48a, wobei die Öffnungslängsachse 32a denjenigen Bereich durchstößt, in dem die Abstrahlkeule 58a sowie die Empfangskeule 62a auf die Reflexionsfläche 48a treffen. Die Variante gemäß 6 eignet sich beispielsweise für Ausführungsformen, bei denen die Reflexionsfläche 48a keine streuenden Eigenschaften hat, sondern beispielsweise von einer Metallisierung gebildet ist. Das Wirkprinzip ist jedenfalls das gleiche wie bei der Ausgestaltung nach 4: Abstandsänderungen der Reflexionsfläche relativ zu dem lichtaussendenden Element führen zu Veränderungen der Strahlungsintensität des bei dem lichtempfangenden Element ankommenden Lichts. Unter Berücksichtigung der Federcharakteristik der verwendeten Vorspannfeder(n) kann aus dem von dem lichtempfangenden Element abgegebenen Messsignal auf die an der Führungsstange 30 zerrende Kraft geschlossen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010013386 A1 [0002]
