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Die Erfindung betrifft einen Positionssensor zur Erfassung einer Position eines beweglich längs eines Bewegungswegs in einem Aktorgehäuse aufgenommenen Antriebselements, mit einer Sensoranordnung zur Ermittlung einer von der Position des Antriebselements abhängigen physikalischen Größe und zur Bereitstellung eines von der ermittelten physikalischen Größe abhängigen Sensorsignals, mit einem Sensorgehäuse zur Aufnahme der Sensoranordnung, wobei das Sensorgehäuse mit einem Verbindungsmittel versehen ist, das für eine elastisch formschlüssige Verriegelung des Sensorgehäuses an dem Aktorgehäuse ausgebildet ist.
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Aus der
DE 10 2013 011 667.8 ist ein Positionssensor bekannt, bei dem das Sensorgehäuse mit ersten Verbindungsmitteln versehen ist, die für eine Anhaftung an einem mit zweiten Verbindungsmitteln versehenen Aktorgehäuse für eine elastisch formschlüssige Verriegelung und/oder eine Adhäsion des Sensorgehäuses am Aktorgehäuse ausgebildet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Positionssensor, einen Aktor mit einem solchen Positionssensor sowie ein Verfahren zum Anbringen eines Positionssensors an einem Aktor bereitzustellen, die eine besonders einfache Handhabung des Positionssensors ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Erfindungsaspekt dadurch gelöst, dass das Verbindungsmittel als schwenkbeweglich am Sensorgehäuse angeordnete Riegelzunge ausgebildet ist, der ein Federmittel für eine Bereitstellung einer Riegelkraft zugeordnet ist. Mit Hilfe der Riegelzunge wird einer bei Montage des Positionssensors an ein geeignetes Aktorgehäuse eine formschlüssige, ortsfeste Festlegung des Sensorgehäuses am Aktorgehäuse ermöglicht. Hierzu greift die Riegelzunge in eine hinterschnitten ausgebildete Ausnehmung des Aktorgehäuses ein und stützt sich aufgrund der Federwirkung des Federmittels mit der Riegelzunge und, in der Art einer Spreizwirkung, mit einer der Riegelzunge abgewandten Oberfläche des Sensorgehäuses an einander gegenüberliegenden Bereichen in der Ausnehmung des Aktorgehäuses ab. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass ein vom Sensorgehäuse entfernter Bereich der Riegelzunge in einen hinterschnitten Bereich des Aktorgehäuses eingreift und für die ortsfeste Verriegelung des Sensorgehäuses am Aktorgehäuse sorgt. Durch die Kraftwirkung des Federmittels, das die Riegelzunge vorzugsweise in eine Verriegelungsstellung vorspannt, kann eine zuverlässige örtliche Festlegung des Positionssensors gewährleistet werden. Vorzugsweise sind die Riegelzunge und der Hinterschnitt in der Ausnehmung des Aktorgehäuses derart aufeinander abgestimmt, dass auf den Positionssensor im Betrieb einwirkende Kräfte durch die formschlüssige Verbindung zwischen Riegelzunge und Hinterschnitt aufgenommen werden. Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Kraftwirkung des Federmittels auf die schwenkbar am Sensorgehäuse angebrachte Riegelzunge im Wesentlichen parallel zu einer Kontaktfläche zwischen Riegelzunge und Hinterschnitt ausgerichtet ist. Somit kann auch bei rauhen Einsatzbedingungen, insbesondere bei einer Einwirkung von Schwingungen oder Stößen auf das Aktorgehäuse und den Positionssensor, eine Lageänderung des Positionssensors gegenüber dem Aktorgehäuse zumindest weitgehend ausgeschlossen werden. Das Federmittel kann hierbei als separates Bauteil, insbesondere als Wendelfeder oder Federbalken, ausgebildet oder einstückig am Sensorgehäuse und/oder an der Riegelzunge angeformt sein.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Riegelzunge einstückig mit dem Sensorgehäuse ausgebildet ist und einen elastisch deformierbaren Gelenkbereich aufweist. Dabei ist der elastisch deformierbare Gelenkbereich der Riegelzunge in der Art eines Festkörpergelenks ausgebildet, so dass durch den Gelenkbereich eine Doppelfunktion verwirklicht werden kann. Zum einen dient der Gelenkbereich der beweglichen Anordnung der Riegelzunge am Sensorgehäuse. Zum anderen dient der Gelenkbereich zur Bereitstellung von Federkräften, die als Riegelkräfte die gewünschte Verriegelung der Riegelzunge mit dem Aktorgehäuse bewirken können. Dementsprechend ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Riegelzunge das Federmittel umfasst, insbesondere zumindest abschnittsweise als Federmittel ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Sensorgehäuse aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere in einem Kunststoff-Giessverfahren oder dem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt. Der Gelenkbereich ist derart ausgebildet, dass bei einer bestimmungsgemäßen Betätigung der Riegelzunge für eine Verriegelung bzw. Entriegelung mit dem bzw. von dem Aktorgehäuse lediglich eine elastische, jedoch keine plastische Deformation des Gelenkbereichs stattfindet. Hierdurch wird auch bei mehrfacher Betätigung der Riegelzunge die Aufrechterhaltung der zur Verriegelung am Aktorgehäuse notwendigen Riegelkraft gewährleistet. Durch die Ausgestaltung des Federmittels als integraler Bestandteil der Riegelzunge entfällt ein separates Federmittel, eine Montage eines Federmittels ist ebenfalls nicht erforderlich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Riegelzunge einen Riegelabschnitt umfasst, der für einen formschlüssigen Eingriff in einen Hinterschnitt des Aktorgehäuses ausgebildet ist und dass sich an den Riegelabschnitt ein vom Sensorgehäuse abgewandter freier Endbereich anschließt, der als Betätigungsmittel für die Riegelzunge ausgebildet ist. Dabei stellt der Riegelabschnitt die ortsfeste, formschlüssige Festlegung des Sensorgehäuses am Aktorgehäuse sicher, während der freie Endbereich der Riegelzunge für eine manuelle oder werkzeuggestützte Einleitung von Betätigungskräften auf die Riegelzunge dient, um eine Entriegelung des Sensorgehäuses vom Aktorgehäuse bewirken zu können. Vorzugsweise sind der freie Endbereich der Riegelzunge und der Gelenkbereich der Riegelzunge in ihrer Dimensionierung derart aufeinander abgestimmt, dass eine manuelle, vorzugsweise einhändige, insbesondere mit einem Finger durchzuführende, Betätigung der Riegelzunge zur Arretierung bzw. Entriegelung am Aktorgehäuse ermöglicht wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Riegelzunge an einer ersten Oberfläche des Sensorgehäuses ausgebildet ist und dass eine der ersten Oberfläche entgegengesetzte zweite Oberfläche des Sensorgehäuses mit einer Ausnehmung versehen ist, die für einen Eingriff in einen hinterschnittenen Bereich des Aktorgehäuses ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Riegelzunge und des übrigen Sensorgehäuses weist das Sensorgehäuse zum einen eine Geometrie für die formschlüssige Verriegelung des Sensorgehäuses in der Ausnehmung auf und dient vorzugsweise zusätzlich als Betätigungsmittel für die Entriegelung des Positionssensors aus der Ausnehmung. Exemplarisch kann vorgesehen sein, den Positionssensor im Zuge einer Steckbewegung in einer vorzugsweise C-förmig (mit konkav gekrümmter Bodenfläche der Nut) oder T-förmig (mit ebener Bodenfläche der Nut) oder in anderer Weise hinterschnitten ausgebildeten Nut eines Aktorgehäuses zu Arretieren, wobei die Riegelzunge und eine durch die Ausnehmung im Sensorgehäuse gebildete Stufe die hinterschnittenen Bereiche der beispielhaft C-förmig oder T-förmig ausgebildeten Nut hintergreifen. Für eine Entriegelung des Positionssensors vom Aktorgehäuse ist exemplarisch eine Abfolge einer Schiebebewegung und einer Schwenkbewegung des Sensorgehäuses gegenüber dem Aktorgehäuse vorgesehen. Dabei wird das Sensorgehäuse zunächst im Zuge der Schiebebewegung in Richtung der Riegelzunge verschoben, die sich hierdurch an das Sensorgehäuse annähert, so dass die Stufe an der entgegengesetzten Oberfläche des Sensorgehäuses außer Eingriff mit dem Aktorgehäuse kommt. Nachfolgend kann das Sensorgehäuse im Zuge einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse, die parallel zu einer Nuthauptachse der beispielhaft C-förmig oder T-förmig ausgebildeten Nut verläuft, aus der Nut herausgeschwenkt werden. Bei dieser Ausgestaltung des Sensorgehäuses und der zugehörigen Riegelzunge kann die Riegelzunge sehr stabil dimensioniert werden, da das gesamte Sensorgehäuse für den Arretierungsvorgang und den Entriegelungsvorgang genutzt werden kann und somit von einem Benutzer erhebliche Kräfte ausgeübt werden können.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass an einander entgegengesetzten Oberflächen des Sensorgehäuses jeweils Riegelzungen angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Riegelzungen der Verbindungsmittel jeweils mit einem Riegelabschnitt sowie mit einem vom Sensorgehäuse abgewandten freien Endbereich ausgerüstet, der als Betätigungsmittel für die jeweilige Riegelzunge ausgebildet ist. Somit kann eine Montage und Demontage des Positionssensors an dem bzw. von dem Aktorgehäuse durch gegensinnige Schwenkbewegungen der Riegelzungen erreicht werden. Diese Schwenkbewegungen können insbesondere durch Aufnehmen des Sensorgehäuses und der daran angebrachten Riegelzungen zwischen Daumen und Zeigefinger erfolgen, wobei durch die zeitweilige Überwindung der von den jeweiligen Riegelzungen bereitgestellten Riegelkräfte eine elastische Deformation der jeweiligen Gelenkbereiche erfolgen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Riegelzunge an einer ersten Oberfläche des Sensorgehäuses und eine Federeinrichtung an einer zweiten Oberfläche des Sensorgehäuses angeordnet sind und dass das Sensorgehäuse an einer der ersten Oberfläche entgegengesetzten dritten Oberfläche eine Ausnehmung oder eine Stufe für einen Eingriff in einen Hinterschnitt des Aktorgehäuses aufweist. Vorzugsweise sind die Riegelzunge und die Federeinrichtung sowie die Ausnehmung oder Stufe am Sensorgehäuse derart an eine hinterschnitten ausgebildete Ausnehmung dem Aktorgehäuse angepasst, dass beim Einschieben des Sensorgehäuses in die Ausnehmung die Riegelzunge und die Federeinrichtung in Anlage zu Wandungen der Ausnehmung des Aktorgehäuses gelangen. Dadurch wird ein formschlüssiges Einrasten des Sensorgehäuses mit seiner Ausnehmung oder seiner Stufe in einen Hinterschnitt des Aktorgehäuses bewirkt. Eine Demontage eines solchen Sensorgehäuses erfolgt durch Verlagerung des Sensorgehäuses in Richtung der ersten Oberfläche, um eine Deformation der Riegelzunge und eine Annäherung der Riegelzunge an das Sensorgehäuse hervorzurufen. Hierdurch kann die formschlüssige Wechselwirkung zwischen dem Aktorgehäuse und der Stufe bzw. der Ausnehmung des Sensorgehäuses aufgehoben werden, was ein Entnehmen des Sensorgehäuses aus der Ausnehmung im Aktorgehäuse ermöglicht.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Riegelzunge ein Sperrmittel zugeordnet ist, das für eine Blockierung der Riegelzunge in einer Funktionsposition ausgebildet ist. Bei dem Sperrmittel kann es sich wahlweise um eine fest am Sensorgehäuse angeordnete Struktur wie beispielsweise einen Vorsprung handeln, der nach einer Montage des Sensorgehäuses in die Ausnehmung des Aktorgehäuses einen Zugang zu Riegelzunge verhindert und damit eine Sicherung gegen Manipulationen am Sensorgehäuse ermöglicht. Alternativ kann das Sperrmittel beweglich oder als externe Komponente ausgebildet sein und wird nach Montage des Sensorgehäuses in die Ausnehmung des Aktorgehäuses an der Riegelzunge oder in der Ausnehmung angebracht, um eine Bewegung der Riegelzunge zu verhindern und damit versehentliche Entriegelung des Sensorgehäuses zu unterbinden. Vorzugsweise wird das Sperrmittel derart zwischen dem Sensorgehäuse und der Riegelzunge angeordnet, dass eine Relativbewegung der Riegelzunge gegenüber dem Sensorgehäuse verhindert wird.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sensoranordnung ein Sensorelement oder mehrere entlang einer Sensorachse aufgereihte Sensorelemente sowie eine Auswerteeinrichtung zur Verarbeitung von elektrischen Signalen des wenigstens einen Sensorelements umfasst, wobei das wenigstens eine Sensorelement und die Auswerteeinrichtung für eine Erfassung der positionsabhängigen physikalischen Größe längs eines Messabschnitts ausgebildet sind, wobei eine Längenausdehnung des Messabschnitts wenigstens einer Längenausdehnung des Sensorelements oder der aufgereihten Sensorelemente entspricht und wobei die Auswerteeinrichtung für eine frei programmierbare Festlegung wenigstens eines von der erfassten physikalischen Größe abhängigen Schaltpunkts ausgebildet ist. Durch die Verwendung einer derartigen Sensoranordnung, die die Position des Antriebselements entweder über einen Teil des Bewegungswegs oder vorzugsweise über die gesamte Länge des Bewegungswegs erfassen kann, ist die Platzierung des Positionssensors am Aktorgehäuse von untergeordneter Bedeutung. Ein derart ausgebildeter Positionssensor kann auch bei ungünstiger Platzierung am Aktorgehäuse mit ausreichender Genauigkeit die Position des Antriebselements feststellen und gegebenenfalls entsprechende Schaltsignale an vorgegebenen Funktionspositionen ausgeben.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem zweiten Aspekt mit einem Aktor nach Anspruch 10 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Aktor ein Aktorgehäuse und ein beweglich am Aktorgehäuse aufgenommenes, mit Antriebskräften beaufschlagbares Antriebselement umfasst und einen Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst, wobei dem Aktorgehäuse ein Aufnahmemittel zugeordnet ist, das zur Festlegung des Positionssensors am Aktorgehäuse ausgebildet ist.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Aktors ist vorgesehen, dass das Aufnahmemittel als hinterschnittene, insbesondere C-förmig oder T-förmig profilierte, Nut ausgebildet ist und dass in der Nut quer zu einer Nuthauptachse wenigstens eine Riegelausnehmung für einen Eingriff der Riegelzunge oder eines Vorsprungs am Sensorgehäuse des Positionssensors vorgesehen ist. Die, vorzugsweise C-förmig oder T-förmig profilierte, Nut ermöglicht eine vollständige oder teilweise Aufnahme des Positionssensors, so dass dieser entweder flächenbündig mit der Außenkontur des Aktors verbaut werden kann oder nur zumindest teilweise über die Außenkontur des Aktors hinausragt. Um eine vorteilhafte ortsfeste Positionierung des Positionssensors am Aktor zu ermöglichen weist die mit einer konstanten Profilierung längs einer Nuthauptachse ausgebildete Nut im Aktorgehäuse wenigstens eine quer zur Nuthauptachse ausgerichtete Riegelausnehmung auf. Diese Riegelausnehmung ist beispielsweise für einen Eingriff der Riegelzunge oder eines zusätzlichen, am Sensorgehäuse ausgebildeten Vorsprungs und damit für die gewünschte Festlegung des Positionssensors am Aktorgehäuse ausgebildet. Beispielsweise kann die Riegelausnehmung als Bohrung oder Einfräsung in der Nut ausgebildet sein.
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In weiterer Ausgestaltung des Aktors ist vorgesehen, dass eine Nutwand der Nut zumindest abschnittsweise mit einer längs der Nuthauptachse erstreckten Gruppe von Ausnehmungen, insbesondere mit einer Verzahnung, versehen ist, um eine ortsfeste Festlegung des Positionssensors längs der Nuthauptachse zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen der längs der Nuthauptachse erstreckten Gruppe von Ausnehmungen jeweils gleichartig und insbesondere in gleicher Teilung angeordnet. Am Sensorgehäuse ist wenigstens ein zu wenigstens einer Ausnehmung geometrisch korrespondierender Vorsprung vorzusehen, der zum Eingriff in die Ausnehmung ausgebildet ist. Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass am Sensorgehäuse mehrere Vorsprünge ausgebildet sind, die in mehrere der Ausnehmungen eingreifen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Riegelkraft der Riegelzunge derart ausgerichtet ist, dass zumindest eine, vorzugsweise größte, Kraftkomponente der Riegelkraft das Sensorgehäuse in die Ausnehmung oder Verzahnung presst, um hierdurch eine ortsfeste Festlegung des Sensorgehäuses gegenüber dem Aktorgehäuse zu ermöglichen. Bei einer Ausgestaltung der Gruppe von Ausnehmungen als Verzahnung sind mehrere jeweils in konstanter Teilung angeordnete Vertiefungen in der Nutwand vorgesehen. Ein Profil der Vertiefungen kann dabei insbesondere wellenförmig oder zackenförmig, insbesondere in der Art einer Zahnstangeverzahnung, ausgebildet sein.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Aktors ist vorgesehen, dass an einer Aktoroberfläche ein separat ausgebildeter Adapter festgelegt ist, der mit einer Ausnehmung für eine ortsfeste Festlegung des Positionssensors in einer Arbeitsstellung oder in einer von mehreren, längs der Nuthauptachse erstreckten Arbeitsstellungen ausgebildet ist. Ein solcher Adapter kann beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben, oder formschlüssig, vorzugsweise durch Verschrauben, an der Oberfläche des Aktorgehäuses festgelegt werden. Der Adapter dient zur einfachen Anbringung des Positionssensors am Aktorgehäuse, ohne dass dieses bereits bei der Herstellung auf die Anbringung eines Positionssensors vorbereitet werden muss. Dies ist insbesondere bei einer nachträglichen Ausrüstung des Aktors mit einem Positionssensor von Interesse.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Verfahren zum Anbringen eines nach Anspruch 9 ausgeführten Positionssensors an einem Aktor nach einem der Ansprüche 10 bis 13 mit nachfolgenden Schritten gelöst: Festlegung einer Grobposition für den Positionssensor längs des Bewegungswegs des Antriebselements, Herstellen einer Verbindung zwischen Sensorgehäuse und Aktorgehäuse mittels der Riegelzungen, Bereitstellen von elektrischer Energie an den Positionssensor, Bewegen des Antriebselements in wenigstens eine Funktionsposition und Berechnen sowie Speichern der in der Funktionsposition von der wenigstens einen Sensoranordnung ermittelten physikalischen Größe in der Auswerteeinrichtung der Sensoranordnung, um bei erneutem Erreichen der Funktionsposition eine Bereitstellung eines Schaltsignals durch den Positionssensor zu ermöglichen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Automatisierungssystems mit einem Positionssensor,
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2 eine schematische Darstellung eines inneren Aufbaus des Positionssensors gemäß der 1,
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3 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Positionssensors, der zur Steckmontage in ein Aktorgehäuse vorgesehen ist, das mit einer auf den Positionssensor angepassten Ausnehmung versehen ist,
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4 eine schematische perspektivische Darstellung des Positionssensors gemäß 3 in einer Steckmontage in einem Aktorgehäuse,
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5 eine perspektivische Darstellung eines Aktorgehäuses mit einem daran angebrachten Adapter zur Aufnahme des Positionssensors gemäß der 3,
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6 eine perspektivische Darstellung eines Adapters zur Aufnahme des Positionssensors gemäß der 3 und zur Anbringung an einem nicht dargestellten, vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Aktorgehäuse,
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7 eine schematische Schnittdarstellung eines Aktorgehäuses, das eine Ausnehmung zur Aufnahme einer zweiten Ausführungsform eines Positionssensors angepasst ist,
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8 eine perspektivische Darstellung eines Adapters zur Aufnahme einer dritten Ausführungsform eines Positionssensors,
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9 eine Schnittdarstellung des Adapters gemäß der 8 und der dritten Ausführungsform des Positionssensors,
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10 eine Vorderansicht des Adapters gemäß den 8 und 9 mit einer darin montierten vierten Ausführungsform eines Positionssensors,
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11 eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Positionssensors und
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12 eine perspektivische Darstellung einer Variante der fünften Ausführungsform eines Positionssensors.
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In der 1 ist ein Automatisierungssystem 1 dargestellt, das exemplarisch eine Steuereinheit 2, zwei mit der Steuereinheit 2 verbundene Ventileinheiten 3, 4, eine Eingabeeinheit 5 sowie einen beispielhaft als Pneumatikzylinder ausgebildeten Aktor 6 umfasst. Am Aktor 6 ist ein als Positionssensor ausgebildetes Sensorsystem 7 angeordnet, das zur Ermittlung einer Position eines Messobjekts, vorliegend eines als Kolben 8 ausgebildeten Antriebselements, relativ zum Sensorsystem 7 ausgebildet ist.
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Das Automatisierungssystem 1 kann beispielhaft zur zeitweiligen Klemmung eines nicht dargestellten Werkstücks eingesetzt werden. Hierzu kann der Kolben 8 mit der daran angebrachten Kolbenstange 9 durch gezielte Fluid-Druckbeaufschlagung wenigstens eines der Arbeitsräume 10, 11, die der Kolben 8 mit einem Zylindergehäuse 12 ausbildet, zwischen verschiedenen Arbeitspostionen längs eines exemplarisch als Bewegungsachse 15 ausgebildeten Bewegungswegs verschoben werden. Für eine Unterscheidung zwischen einem geklemmten Zustand des Werkstücks und einem freigegebenen Zustand des Werkstücks ist das Sensorsystem 7 vorgesehen, das zur Bestimmung der relativen Lage des Kolbens 8 zumindest längs eines Teilbereichs des Bewegungswegs vorgesehen ist. Exemplarisch ist der Kolben 8 mit einem Ringmagneten 16 ausgestattet, der ein nicht eingezeichnetes Magnetfeld mit axialen und radialen Magnetfeldkomponenten bereitstellt. Das Sensorsystem 7 ist zur Erfassung wenigstens einer dieser Magnetfeldkomponenten ausgebildet und soll dazu eingesetzt werden, immer dann ein Positionssignal an die Eingabeeinheit 5 auszugeben, wenn der Kolben 8 genau eine oder wenigstens eine vorgebbare Arbeitsposition längs eines parallel zur Bewegungsachse 15 verlaufenden Bewegungswegs 14 erreicht. Dabei ist das Sensorsystem 7 exemplarisch derart ausgebildet, dass es die Arbeitspositionen längs der Bewegungsachse 15 automatisiert, also ohne Zutun eines Bedieners, ermitteln kann und nur dann ein Positionssignal ausgibt, wenn der Kolben 8 die jeweils ermittelte Arbeitsposition erreicht. Dabei soll eine Arbeitsposition dadurch gekennzeichnet sein, dass der Kolben 8 an einem Ort längs der Bewegungsachse 15 über einen gewissen, vorgebbaren Zeitraum ruht, beispielsweise in einer Klemmstellung zur Festlegung des Werkstücks.
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Das Sensorsystem 7 umfasst gemäß der exemplarischen Darstellung der 2 ein geschlossenes Sensorgehäuse 17, das beispielsweise aus zwei stoffschlüssig miteinander verbundenen Gehäusehalbschalen 28, 29 gebildet ist. Das Sensorsystem 7 weist in den Darstellungen der 1 und 2 keine Verbindungsmittel auf, diese sind in den 3 bis 12 naher dargestellt und werden in Zusammenhang mit diesen Figuren näher beschrieben.
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Das Sensorgehäuse 17 wird beispielhaft an einem stirnseitigen Endbereich von einem Anschlusskabel 18 durchsetzt, dessen nicht näher bezeichneter Außenmantel mit dem Sensorgehäuse 17 stoffschlüssig verbunden ist und dessen Anschlusslitzen 19 in das Sensorgehäuse 17 hineinragen und eine elektrische Verbindung mit der in 1 dargestellten Eingabeeinheit 5 ermöglichen. In dem Sensorgehäuse 17 ist eine als mehrlagige gedruckte Schaltung ausgebildete Platine 20 aufgenommen, die mit mehreren elektrischen und elektronischen Bauteilen bestückt ist, die eine elektronische Schaltung bilden.
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Als wesentliche elektronische Bauteile dieser Schaltung sind exemplarisch ein Magnetfeldsensor 21 und ein Mikrocontroller 22 vorgesehen, die mittels der Platine 20 elektrisch miteinander verbunden sind. Beispielhaft ist der Magnetfeldsensor 21 als Hall-Sensor oder MR-Sensor (magnetoresistiver Sensor), vorzugsweise als 2-achsiger, insbesondere als 3-achsiger, Hall-Sensor, ausgebildet. Der Magnetfeldsensor 21 liefert ein Magnetfeldsignal an den Mikrocontroller 22, das in Abhängigkeit zu wenigstens einer Magnetfeldkomponente des Ringmagneten 16 steht. Vorzugsweise liefert der Magnetfeldsensor 21 zwei Magnetfeldsignale, die die radiale und axiale Magnetfeldkomponente des Ringmagnets 16 repräsentieren.
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Beispielhaft erstreckt sich ein Erfassungsbereich 23 des Magnetfeldsensors 21 über einen Teil der Längenausdehnung des Sensorgehäuses 17. Die Grenzen 24 und 25 des Erfassungsbereichs 23 sind beispielsweise von der Ausgestaltung des Magnetfeldsensors 21 und der Flussdichte des vom Ringmagneten 16 bereitgestellten magentischen Flusses abhängig.
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Der Mikrocontroller 22 kann derart ausgebildet und/oder programmiert sein, dass er die beiden Magnetfeldsignale zu einem einzigen Sensorsignal vorverarbeitet und dieses Sensorsignal für die nachstehend näher beschriebene Weiterverarbeitung nutzt. Alternativ kann diese Signalverarbeitung auch durch den Magnetfeldsensor 21 erfolgen. Bei einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform eines Sensorsystems sind längs des Bewegungswegs mehrere Magnetfeldsensoren angeordnet, deren Sensorsignale von einem geeignet ausgebildeten Microcontroller verarbeitet werden, um wenigstens eine Arbeitsposition des Kolbens zu ermitteln.
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Exemplarisch ist das in den 1 und 2 dargestellte Sensorsystem 7 dazu ausgebildet, wenigstens eine Arbeitsposition selbsttätig zu bestimmen und nach Durchführung dieser Bestimmung immer dann ein Positionssignal an die Eingabeeinheit 5 auszugeben, wenn der als Messobjekt dienende Kolben 8 die wenigstens eine, bestimmte Arbeitsposition einnimmt.
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Die Vorteile einer selbsttätigen Bestimmung der wenigstens einen Arbeitsposition durch das Sensorsystem 7 liegen in der Möglichkeit zur Anbringung des Sensorsystems 7 am Aktor 6 vor der endgültigen Montage des Aktors 6 in das Automatisierungssystem 1 sowie in der Möglichkeit zur Nachführung der wenigstens einen Arbeitsposition für den Fall einer mechanisch bedingten Änderung dieser Arbeitsposition im Laufe der Zeit, beispielsweise durch Setzvorgänge im Aktor 6 und/oder an anderen, nicht dargestellten Komponenten des Automatisierungssystems 1, die mit dem Aktor 6 in mechanischer Wechselwirkung stehen.
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Sensorsysteme, die nicht für eine selbsttätige Bestimmung der wenigstens einen Schaltposition ausgebildet sind, müssen nach der Montage des Aktors in das Automatisierungssystem mit Hilfe eines separaten Programmiergeräts oder mit Hilfe einer integrierten Programmierfunktion oder mit Hilfe einer Programmierfunktion einer übergeordneten Steuerung, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung, programmiert werden.
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Bei einer selbsttätigen Bestimmung der wenigstens einen Arbeitsposition durch das Sensorsystem 7 besteht die Möglichkeit, die wenigstens eine Arbeitsposition während des Betriebs des Automatisierungssystems nachzuführen, also automatisch zu korrigieren. Exemplarisch kann vorgesehen sein, diese automatische Nachführung durch ein Sperrsignal an das Sensorsystem 7 zu blockieren oder das Sensorsystem 7 kann derart eingerichtet sein, dass eine Nachführung der wenigstens einen Arbeitsposition nur dann vorgenommen wird, wenn ein Freigabesignal an das Sensorsystem 7 angelegt wird.
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Eine in der 3 dargestellte erste Ausführungsform eines Positionssensors 30, der vorzugsweise die elektronische Aufbauweise und Funktionalität des Sensorsystems 7 umfasst, weist ein im wesentlichen rechteckig ausgebildetes Sensorgehäuse 31 auf. An einer Seitenfläche 36 des Sensorgehäuses 31 ist ein als Riegelzunge 32 ausgebildetes Verbindungsmittel angebracht, das für eine Verriegelung des Positionssensors 30 in einer abschnittsweise hinterschnitten ausgebildeten Ausnehmung 35 eines Aktorgehäuses 33 vorgesehen ist, wie es in der 4 dargestellt ist.
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Exemplarisch ist das in 3 dargestellte Sensorgehäuse 31 wie das Sensorsystem 7 aus zwei Gehäusehalbschalen 37, 38 zusammengesetzt, deren einander zugewandte Stirnseiten in einer Kontaktebene 39 flächig aneinandergrenzen und vorzugsweise stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, miteinander verbunden sind. Die Riegelzunge 32 ist exemplarisch an der Gehäusehalbschale 37 angebracht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass beide Gehäusehalbschalen 37, 38 als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet sind, wobei die Riegelzunge 32 einstückig an die Gehäusehalbschale 37 angeformt ist. Dabei ist ein an die Gehäusehalbschale 37 angrenzender Bereich der Riegelzunge 32 unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Gehäusematerials, insbesondere des Kunststoffmaterials, als Festkörpergelenk ausgebildet. Dies bedeutet, dass der an die Gehäusehalbschale 38 angrenzende Bereich der Riegelzunge 32 derart dimensioniert ist, dass bei Ausübung einer in Richtung der Seitenfläche 36 ausgerichteten Kraft auf die Riegelzunge 32 und einer hierdurch erfolgenden Schwenkbewegung der Riegelzunge 32 in Richtung der Seitenfläche 36 eine rein elastische Deformation stattfindet. Hierdurch dient dieser Bereich der Riegelzunge 32 als Federmittel 34 und führt bei einer Reduzierung der auf die Riegelzunge 32 wirkenden Kraft zu einer Rückstellbewegung der Riegelzunge 32 in die Stellung der 3.
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Die Ausnehmung 35 des in der 4 dargestellten Aktorgehäuses 33 weist eine zum Sensorgehäuse 31 korrespondierende Geometrie auf. Vorzugsweise ist die Ausnehmung 35 derart geometrisch ähnlich zum Sensorgehäuse 31 ausgeführt, dass das Sensorgehäuse 31 spielarm und reibungsarm in die Ausnehmung 35 eingeschoben werden kann. Um eine Festlegung des Sensorgehäuses 31 in der Ausnehmung 35 zu ermöglichen, ist die Ausnehmung 35 bereichsweise hinterschnitten ausgebildet. Beispielhaft weist die Ausnehmung 35 in einer quer zur Kontaktebene ausgerichteten Querschnittsebene 42 den gleichen Querschnitt wie das Sensorgehäuse 31 auf, wobei in demjenigen Bereich der Ausnehmung 35, der der Riegelzunge 2 entspricht, eine Stufe 43 ausgebildet ist, deren in der 4 nicht dargestellte Rückseite den Hinterschnitt für die Riegelzunge 32 bildet. Somit kann ein an der Riegelzunge ausgebildeter Sperrhaken 40 den nicht näher dargestellten Hinterschnitt hintergreifen und sichert somit das Sensorgehäuse 31 gegenüber Zugkräften, die ansonsten zu einer aus Schiebebewegung des Sensorgehäuses 31 aus der Ausnehmung 35 führen würden. Aufgrund der federelastischen Eigenschaften der Riegelzunge 32 und der Anordnung der Riegelzunge 32 in einem spitzen Winkel gegenüber der Seitenfläche 36 wird die Riegelzunge 32 beim Einschieben des Sensorgehäuses 31 in die Ausnehmung 35 in der Art einer schiefen Ebene von der Stufe 43 der Ausnehmung 35 in Richtung der Seitenfläche 36 gedrängt, bis der Sperrhaken 40 die Stufe 43 hintergreifen kann. Vorzugsweise ist die Ausnehmung 35 derart an die Geometrie des Sensorgehäuses 31 und der Riegelzunge 32 angepasst, dass unmittelbar nach einem Eingreifen des Sperrhakens 40 in den hinterschnitten Bereich der Ausnehmung 35 eine vordere Stirnfläche 41 des Sensorgehäuses 31 in Anlage zu einer gegenüberliegenden Oberfläche der Ausnehmung 35 gelangt.
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Die in den 5 und 6 dargestellten Adapter 44 und 47 sind für die Aufnahme des Positionssensors 30 vorgesehen und weisen im Wesentlichen die gleiche Geometrie wie die Ausnehmung 35 im Aktorgehäuse 33 auf. Im Unterschied hierzu durchsetzen die Ausnehmungen 45 und 48 jedoch die Adapter 44 und 47 zumindest bereichsweise, so dass der Positionssensor 30 so weit durch die jeweilige Ausnehmung 45, 48 hindurch geschoben werden kann, bis die Riegelzunge 32 in Anlage an eine Stirnfläche 46, 49 der Ausnehmung 45, 48 kommt, wodurch eine weitere Schiebebewegung für den Positionssensor 30 unterbunden wird. Vorzugsweise sind die Stirnfläche 46, 49 und die in gleicher Weise wie bei der Ausnehmung 35 im Aktorgehäuse 33 vorgesehene Stufe 43 derart voneinander beabstandet, dass der Sperrhaken 40 der Riegelzunge 32 die Stufe 43 hintergreift, sobald die Riegelzunge 32 an der Stirnfläche 46 oder 49 anliegt.
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Der Adapter 44 ist für eine Klebebefestigung an einem nicht näher bezeichneten Aktorgehäuse vorgesehen und weist hierzu eine korrespondierend zu einem Oberflächenabschnitt des Aktorgehäuses ausgebildete Klebefläche auf. Diese Klebefläche kann in nicht näher dargestellter Weise mit einer selbstklebenden Klebeschicht versehen werden, die im Auslieferungszustand des Adapters 44 mit einer Schutzfolie versehen ist, so dass nach Abziehen der Schutzfolie die Anhaftung des Adapters 44 an das Aktorgehäuse erfolgen kann. Alternativ ist zur Festlegung des Adapters 44 am Aktorgehäuse die Verwendung eines flüssigen Klebers vorgesehen, der in einen Klebespalt zwischen der Klebefläche und dem Aktorgehäuse eingebracht und anschließend ausgehärtet wird.
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Der Adapter 47 ist für eine Klebebefestigung an einem nicht dargestellten, zylindrisch ausgebildeten Aktorgehäuse vorgesehen und ist hierzu in der Art einer Klemmschelle ausgebildet, die auf das zylindrische Aktorgehäuse aufgeschoben werden kann und die mittels einer nicht bezeichneten Spannschraube kraftschlüssig am Aktorgehäuse festgelegt werden kann.
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Bei der in 7 dargestellten zweiten Ausführungsform eines Positionssensors 50 ist ebenfalls ein kastenförmiges Sensorgehäuse 51 vorgesehen, das an einer Seitenfläche 56 mit einer als Verbindungsmittel dienenden Riegelzunge 52 versehen ist, die ein als Federmittel dienendes Festkörpergelenk 54 umfasst. An einer der Riegelzunge 52 entgegengesetzten Seitenfläche 57 ist eine Stufe 58 ausgebildet, die exemplarisch einen ersten, nicht bezeichneten und eben ausgebildeten Flächenabschnitt der Seitenfläche 57 mit einem zweiten, nicht bezeichneten und eben ausgebildeten Flächenabschnitt der Seitenfläche 57, der exemplarisch parallel zum ersten Flächenabschnitt ausgerichtet ist, verbindet. Ferner ist an einer vorderen Stirnseite 59 eine Federzunge 60 angeordnet, die mit der vorderen Stirnseite 59 einen spitzen Winkel einschließt und die für eine Bereitstellung einer Federkraft längs einer größten Erstreckung des Sensorgehäuses 51 ausgebildet ist.
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Demgegenüber ist die Riegelzunge 52 für die Bereitstellung einer quer zur größten Erstreckung des Sensorgehäuses 51 ausgerichteten Riegelkraft vorgesehen. Exemplarisch sind die Riegelzunge 52 und die Federzunge 60 jeweils an zueinander benachbarten Endbereichen der Seitenfläche 56 und der Stirnseite 60 angeordnet.
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Das in der 7 teilweise geschnitten dargestellte Aktorgehäuse 53 ist mit einer quaderförmigen Ausnehmung 55 versehen, die bezogen auf eine Oberseite 61 des Aktorgehäuses 53 versetzt angeordnet ist, wodurch eine Stufe 62 gebildet wird, die zur Stufe 58 des Sensorgehäuses 51 korrespondiert. Bei einem Einschieben des Positionssensors 50 in die Ausnehmung 55 des Aktorgehäuses 53 wird zunächst die Riegelzunge 52 in Richtung der Seitenfläche 56 verschwenkt und dabei elastisch deformiert. Sobald die Stufe 58 des Sensorgehäuses 51 die Stufe 62 im Aktorgehäuse 53 passiert hat, führt die in der Riegelzunge 52 gespeicherte Federenergie zu einer Bewegung des Sensorgehäuses 51 quer zur Einschieberichtung. Hierdurch hintergreift die Stufe 58 die Stufe 62. Da die Federzunge 60 bereits vor dem Eingreifen der Stufe 58 in die Stufe 62 in Kontakt mit einer Stirnfläche 63 in der Ausnehmung 53 kommt, wird im Zuge der weiteren Einschiebebewegung des Positionssensors 50 in die Ausnehmung 55 die Federzunge 60 in Richtung der Stirnseite 59 verschränkt und dabei ebenfalls elastisch deformiert. Sobald also der Positionssensor 50 so weit in die Ausnehmung 55 eingeschoben ist, dass die Stufe 58 die Stufe 62 hintergreift, sind sowohl die Riegelzunge 52 als auch die Federzunge 60 elastisch vorgespannt und pressen den Positionssensor 50 gegen die Stufe 62 und gegen eine an die Stufe 62 angrenzende, parallel zur Seitenfläche 57 ausgerichtete Innenfläche 64 der Ausnehmung 55. Somit ist der Positionssensor 50 durch die Spreizwirkung der Riegelzunge 52 und der Federzunge 60 formschlüssig in der Ausnehmung 55 verriegelt.
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Für eine Entnahme des Positionssensors 50 aus der Ausnehmung 55 muss der Positionssensor 50 zunächst quer zur Einschieberichtung bewegt werden, um den Formschluss zwischen der Stufe 58 und der Stufe 62 aufzuheben, wobei in diesem Zuge die Riegelzunge 52 an die Seitenfläche 56 angenähert wird. Nach Aufhebung des Formschlusses kann der Positionssensor 50 entgegen der Einschieberichtung aus der Ausnehmung 55 entnommen werden.
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Die in den 8 und 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Positionssensors 70 ist zu Montage in einer T-förmigen Nutschiene 71 vorgesehen, die wahlweise einen Adapter 72 gemäß der Darstellung der 8 bildet oder als integraler Bestandteil eines nicht dargestellten Aktorgehäuses ausgeführt sein kann. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Nutschiene 71 einen eben ausgebildeten Nutgrund 73 aufweist, an den jeweils senkrecht abragende Nutwände 74, 75 angrenzen. Die Nutwände 74, 75 sind an einem dem Nutgrund 73 abgewandten Endbereich jeweils mit einem Vorsprung 76, 77 versehen, wodurch ein exemplarisch rechteckiger Querschnitt der Nutschiene 71 im Bereich einer Nutmündung 78 verengt wird, so dass der T-förmige Nutquerschnitt entsteht. Vorzugsweise sind die Vorsprünge 76, 77 jeweils mit einem zumindest im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet, so dass parallel zum Nutgrund 73 ausgerichtete, als Hinterschnitte dienende Anlageflächen 79, 80 bereitgestellt werden, die vom Positionssensor 70 in nachstehend näher beschriebener Weise hintergriffen werden können. Im Nutgrund 73 sind in regelmäßiger Teilung längs einer die größte Ausdehnung der Nut repräsentierenden Haupterstreckungsachse 81 der Nutschiene 71 Ausnehmungen 82 eingebracht, die mit einer größten Ausdehnung quer zur Haupterstreckungsachse 81 verlaufen und exemplarisch einen prismatischen Querschnitt mit dreieckiger Querschnittsfläche aufweisen. Diese Ausnehmungen 82 dienen einem formschlüssigen Eingriff eines korrespondierend ausgebildeten Vorsprungs 83 am Sensorgehäuse 84, wodurch eine Festlegung des Positionssensors 70 in der Nutschiene 71 an Vorzugpositionen unterstützt wird, die durch die Ausnehmungen 82 bestimmt werden.
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Das Sensorgehäuse 84 des Positionssensors 70 ist im Wesentlichen kastenförmig ausgebildet. An einer Stirnfläche 85 eine des Sensorgehäuses 84 kann eine hohlzylindrische Kabelmündung 86 vorgesehen sein, aus der ein nicht dargestelltes Anschlusskabel für den Positionssensor 70 aus dem Sensorgehäuse 84 geführt sein kann. Das Sensorgehäuse 84 weist einen Riegelabschnitt 87 auf, dessen Querschnitt in der 9 näher dargestellt ist. Exemplarisch umfasst der Riegelabschnitt 87 zwei spiegelbildlich zu einer Kontaktebene 88 des aus Gehäusehalbschalen 89, 90 gebildeten Sensorgehäuses 84 angeordnete, als Riegelzungen 91, 92 ausgebildete Verbindungsmittel. Jede der Riegelzungen 91, 92 ist über ein elastisches Festkörpergelenk 93, 94 mit einem Verbindungsabschnitt 95 des Sensorgehäuses 84 schwenkbeweglich verbunden. Dabei bildet das jeweilige Festkörpergelenk 93, 94 jeweils auch das Federmittel für die entsprechende Riegelzunge 91, 92. Jede der Riegelzungen 91, 92 ist mit einem Sperrhaken 96, 97 versehen, der für eine formschlüssige Verriegelung mit den Anlageflächen 79, 80 der Vorsprünge 76, 77 vorgesehen ist. Um eine zuverlässige Festlegung des Positionssensors 70 längs der Haupterstreckungsachse 81 in der Nutschiene 71 zu gewährleisten, ist der Vorsprung 83 an einer Unterseite 98 des Sensorgehäuses 84 angeordnet und kann somit in die Ausnehmung im 82 im Nutgrund 73 eingreifen. Ferner ist eine Beabstandung zwischen den Sperrhaken 96, 97 und der Unterseite 98 geringfügig kleiner gewählt als ein Abstand zwischen den Anlageflächen 79, 80 und dem Nutgrund 73. Somit kann der Positionssensor 70 mit schwenkbeweglich durch Kraftbeaufschlagung aneinander angenäherten Riegelzungen 91, 92 durch eine Schiebebewegung längs der Haupterstreckungsachse 81 in die Nutschiene 71 eingeschoben werden. Bei Erreichen einer vom Bediener gewünschten Position wird die Kraftbeaufschlagung der Riegelzungen 91, 92 aufgehoben, so dass diese mit den Sperrhaken 96, 97 die Anlageflächen 79, 80 hintergreifen können, sobald der Vorsprung 83 in eine entsprechende Ausnehmung 82 im Nutgrund 73 eingreift.
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Bei einer nicht dargestellten Variante der dritten Ausführungsform des Positionssensors sind die Riegelzungen derart ausgebildet, dass sie bei einer vorzugsweise durch vertikalen Einstecken durch die Nutmündung 78 erfolgende Montage des Positionssensors in die Nutschiene 71 vollständig von den Vorsprüngen 76, 77 überdeckt sind. Dadurch wird ein unbefugter Zugriff auf den Positionssensor verhindert, eine Entriegelung des Positionssensors aus der Nutschiene 71 ist nicht vorgesehen.
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Die in 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Positionssensors 100 ist ebenfalls zur Verwendung in der Nutschiene 71 vorgesehen, so dass auf eine nähere Beschreibung der Nutschiene 71 verzichtet werden kann. Der Positionssensor 100 ist für eine Montage von oben durch die Nutmündung 78 vorgesehen, muss also abweichend vom Positionssensor 70 nicht längs der Haupterstreckungsachse der Nutschiene 71 eingeschoben werden. Dies wird dadurch erreicht, dass das Sensorgehäuse 101 an einer ersten Seitenfläche 102 mit einer Riegelzunge 103 versehen ist, die über ein Festkörpergelenk 104 mit dem Sensorgehäuse 101 verbunden ist. Eine der ersten Seitenfläche 102 entgegengesetzte zweite Seitenfläche 105 weist mehrere aneinandergrenzende Flächenabschnitte 106, 107 und 108 auf. Dabei kann der Flächenabschnitt 106 parallel zur Seitenfläche 102 ausgerichtet sein. Die Flächenabschnitte 107 und 108 sind versetzt zueinander angeordnet und bilden eine Stufe 109, die für eine Anlage an eine der Anlageflächen 79, 80 der Nutschiene 71 vorgesehen ist. Ferner sind die Flächenabschnitte 107 und 108 in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet, wobei der Flächenabschnitt 108 vorzugsweise eine konvexe Krümmung aufweist. Angrenzend an den Flächenabschnitt 108 und das Festkörpergelenk 104 ist am Sensorgehäuse 101 ein Vorsprung 110 ausgebildet, der für einen formschlüssigen Eingriff in eine der Ausnehmung ein 82 der Nutschiene 71 vorgesehen ist.
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Bei einer Montage des Positionssensors 100 in die Nutschiene 71 wird das Sensorgehäuse 101 von oben durch die Nutmündung 78 in die Nutschiene 71 eingeschoben. Da ein freier Querschnitt der Nutmündung 78 aufgrund der Vorsprünge 76, 77 kleiner als ein Querschnitt des Sensorgehäuses 101 ist, wird die Riegelzunge 103 im Zuge einer Schwenkbewegung um das Festkörpergelenk 104 an die Seitenfläche 102 angenähert, wobei sich hierdurch aufgrund der elastischen Deformation des Festkörpergelenks 104 in der Riegelzunge 103 eine innere Spannung aufbaut, die die Riegelkraft bereitstellt. Im Zuge der Einschiebebewegung gleitet der Flächenabschnitt 108 am Vorsprung 77 ab, bis die Stufe 109 den Vorsprung 77 hintergreift und in flächige Anlage zur Anlagefläche 80 gelangt. Vorzugsweise sind die Geometrie der Nutschiene 71 und des Sensorgehäuses 101 derart aufeinander abgestimmt, dass mit dem Hintergreifen des Vorsprungs 77 durch die Stufe 109 die Riegelzunge 103 den Vorsprung 76 hintergreift und der Vorsprung 110 in die Ausnehmung 82 im Nutgrund 73 eingreift. Da sich die Riegelzunge 103 nicht vollständig entspannen kann, stellt sie weiterhin aufgrund der inneren Spannungen eine Riegelkraft bereit, wodurch der Positionssensor 100 ortsfest in der Nutschiene 100 verriegelt wird.
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Für eine Entriegelung des Positionssensors 100 aus der Nutschiene 71 ist vorgesehen, ein Drehmoment um eine normal zur Darstellungsebene der 10 ausgerichtete Drehachse, exemplarisch gegen den Uhrzeigersinn, auf das Sensorgehäuse 101 auszuüben. Hierdurch findet zunächst eine Annäherung der Seitenfläche 102 an die Riegelzunge 103 statt, wodurch die Stufe 109 außer Eingriff mit dem Vorsprung 77 gebracht werden kann. Anschließend erfolgt eine weitere Rotationsbewegung des Sensorgehäuses 101 um die vorstehend angeführte Drehachse, wobei der Flächenabschnitt 108 am Vorsprung 77 abgleiten kann und das Sensorgehäuse 101 aus der Nutmündung 78 heraus geschwenkt werden kann, bis auch die Riegelzunge 103 außer Eingriff mit dem Vorsprung 76 gerät.
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Die in den 11 und 12 dargestellten Varianten einer fünften Ausführungsform von Positionssensoren 120, 121 sind Weiterbildungen des Positionssensors 30, wie er in 3 dargestellt ist. Dementsprechend sind die Positionssensoren 120, 121 ebenfalls für eine Montage in eine nicht dargestellte Ausnehmung eines ebenfalls nicht dargestellten Aktorgehäuses vorgesehen, wobei die Ausnehmung in ähnlicher Weise ausgebildet ist, wie dies bei der in den 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Allerdings sind bei den Positionssensoren 120, 121 an jeweils zwei an einander entgegengesetzten Seitenflächen 122 und 123 bzw. 124 und 125 Riegelzungen 126 und 127 bzw. 128 und 129 angeordnet, die nicht näher bezeichnete Festkörpergelenke als Federmittel umfassen. Ferner sind die Riegelzungen 126 bis 129 abweichend von der Riegelzunge 32 gemäß der ersten Ausführungsform des Positionssensors 30 ohne einen Sperrhaken ausgeführt. Vielmehr weisen die Riegelzungen 126 bis 129 jeweils im Wesentlichen quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung ausgerichtete Riegelflächen 130, 131, 132 und 133 auf, die für eine formschlüssige Verriegelung an einem Hinterschnitt der nicht dargestellten Ausnehmung vorgesehen sind. An den Riegelzungen 126 und 127 sind ausgehend von den Regelflächen 130 und 131 längs der Haupterstreckungsichtung erstreckte Betätigungsabschnitte 134 und 135 vorgesehen, die eine Entriegelung des Positionssensors 120 aus der nicht dargestellten Ausnehmung ermöglichen. Abweichend hierzu sind an dem Sensorgehäuse 136 des Positionssensors 121 jeweils benachbart zu den Riegelzungen 128 und 129 längs einer Haupterstreckungsrichtung des Sensorgehäuses 136 angeordnete Profilelemente 137, 138 vorgesehen. Dabei dienen die unmittelbar an die Riegelzungen 128 und 129 angrenzenden Profilelemente 137 als Anschläge beim Einschieben des Positionssensors 121 in die nicht dargestellte Ausnehmung. Die Profilelemente 138 dienen hingegen dazu, diejenigen nicht dargestellten Bereiche der Ausnehmung nach einem Einschieben des Positionssensors 121 in die Ausnehmung zu blockieren, die notwendig sind, um die Riegelzungen 128 und 129 bis in den hinterschnittenen Bereich der Ausnehmung bewegen zu können. Dementsprechend ist nach einem Einschieben des Positionssensors 121 in die Ausnehmung ein Zugriff auf die Riegelzungen 128 und 129 erschwert oder unmöglich, so dass eine Entriegelung des Positionssensors 121 aus der Ausnehmung nur mit hohem Aufwand oder gegebenenfalls unter Zerstörung des Positionssensors 121 erfolgen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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