-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor mit einem Anzeigebauteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Derzeitige Anzeigekonzepte nach dem Stand der Technik visualisieren einen Sensorstatus über einen Drehknopf oder durch bestimmte Bereiche, wie Fenster oder Löcher im Gehäuse. Hierdurch ist keine ausrichtungsunabhängige Anzeige möglich. Nachteilig hierbei ist eine schlechte Sichtbarkeit der Anzeige. Weiter sind aufwändige Konstruktionen und Abdichtungen für die Anzeigefenster notwendig. Weiter sind auch Stecker bekannt, die teilweise aus transparentem Kunststoff gefertigt sind, wodurch sich jedoch eine geringe mechanische Festigkeit ergibt, was häufig zu einem Steckerbruch führt.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues Anzeigekonzept bereitzustellen, das eine bessere Sichtbarkeit der Anzeige für einen Anwender erlaubt. Weiter soll der Sensor chemisch und mechanisch robust ausgebildet sein.
-
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch einen Sensor mit einem Sensorelement, mit einem zylindrischen Teilgehäuse, einem Anschlussbauteil, einem Anzeigebauteil und einem Anzeigeelement, wobei wenigstens das Anschlussbauteil, das zylindrische Teilgehäuse und das Anzeigebauteil das Sensorgehäuse bilden, wobei das Anzeigebauteil ein transparentes zylindrisches Bauteil ist, wobei das Anzeigebauteil zwischen dem Anschlussbauteil und dem zylindrischen Teilgehäuse angeordnet ist.
-
Dadurch, dass das Anzeigebauteil ein transparentes zylindrisches Bauteil ist, ist eine gute Sichtbarkeit der Anzeige über mindestens einen Winkel von 360° gewährleistet. Dadurch ist das Anzeigebauteil nahezu aus allen Richtungen einsehbar. Dabei bildet die Zylinderoberfläche des Anzeigebauteils eine Außenfläche des Sensorgehäuses.
-
Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen optoelektronischen Sensor handeln. Optoelektronische Sensoren sind beispielsweise Lichtschranken, Lichttaster, Lichtgitter, Distanzsensoren oder dergleichen. Das Sensorelement ist dabei ein lichtempfindliches Empfangselement, beispielsweise eine Photodiode oder ein photoempfindliches, insbesondere flächiges, Empfangselement.
-
Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise jedoch auch um einen induktiven oder magnetischen Sensor handeln. Dabei ist das Sensorelement als Schwingkreis oder beispielsweise auch durch ein oder mehrere Hallelemente gebildet.
-
Bei dem Sensor kann es sich auch um einen kapazitiven Sensor handeln. Dabei ist das Sensorelement durch einen elektrischen Kondensator gebildet.
-
Jedoch kann der Sensor auch durch andere Sensorprinzipien gebildet sein.
-
Das Sensorgehäuse nimmt eine Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise auf einer Leiterplatte angeordnet. Auf der Leiterplatte sind beispielsweise auch das Sensorelement und das Anzeigeelement angeordnet. Die Leiterplatte ist weiter mit dem Anschlussbauteil verbunden.
-
Das Anschlussbauteil ist dazu ausgebildet, den Sensor mit einer Spannungsversorgung zu verbinden und die Signale des Sensors weiterzuleiten. Beispielsweise weist das Anschlussbauteil hierzu einen Stecker, eine Buchse oder eine Leitung auf.
-
Das Anzeigebauteil dient beispielsweise dazu, den Sensorstatus anzuzeigen. Beispielsweise wird bei einer Lichtschranke durch die Farbe ‚Grün‘ angezeigt, dass der Lichtstrahl nicht unterbrochen ist und mit der Farbe ‚Rot‘ wird angezeigt, dass der Lichtstrahl unterbrochen ist. Das Anzeigebauteil kann jedoch auch dazu dienen, Sensorfehler anzuzeigen oder beispielsweise optische Rückmeldesignale auszugeben, um eine Konfiguration des Sensors anzuzeigen. Das Anzeigebauteil ist aus transparentem Material ausgebildet und ist selbst Teil des Sensorgehäuses.
-
Das Anzeigeelement ist innerhalb des Sensorgehäuses angeordnet, beispielsweise auf der Leiterplatte. Das Anzeigeelement ist beispielsweise durch eine oder mehrere Leuchtdioden gebildet. Die Leuchtdioden können in verschiedenen Farben ausgebildet sein.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist das Anschlussbauteil mit dem zylindrischen Teilgehäuse mechanisch verbunden. Dadurch wird die Stabilität des Sensorgehäuses verbessert, da das Anschlussbauteil direkt mit dem zylindrischen Teilgehäuse verbunden ist. Beispielsweise werden das Anschlussbauteil und das zylindrische Teilgehäuse ineinandergesteckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Anschlussbauteil mit dem zylindrischen Teilgehäuse verpresst ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Anschlussbauteil und das zylindrische Teilgehäuse aus Edelstahl. Dadurch weist das Sensorgehäuse eine hohe chemische Beständigkeit und eine hohe mechanische Robustheit auf. Beispielsweise kann dadurch der Sensor täglich mit einem Hochdruckreiniger, insbesondere mit Reinigungschemikalien, gereinigt werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Anzeigebauteil und dem Anschlussbauteil und zwischen dem Anzeigebauteil und dem zylindrischen Teilgehäuse jeweils ein O-Dichtungsring angeordnet. Dadurch wird das Anzeigebauteil mit einfachen handelsüblichen Mitteln dicht in dem Sensorgehäuse angeordnet. Die O-Dichtungsringe sind aus einem elastischen Material, so dass nach der Montage ein Anpressdruck auf die Dichtflächen erfolgt und auch bei Temperaturschwankungen eine dichte Verbindung gewährleistet wird.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist das Anzeigebauteil mindestens ein Einstellelement auf. Das Einstellelement kann beispielsweise ein Drehelement oder eine Taste zur Einstellung sein. Das Einstellelement kann dabei auch mittels eines O-Dichtungsringes im Anzeigebauteil angeordnet sein. Mit dem Einstellelement kann eine Konfiguration des Sensors eingestellt werden. Beispielsweise kann eine hohe oder niedrige Reichweite des Sensors eingestellt werden. Weiter kann beispielsweise ein Tastabstand eingestellt werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Anzeigeelement und dem Anzeigebauteil ein Lichtleiter angeordnet. Durch den Lichtleiter kann das Licht des Anzeigeelements auf das Anzeigebauteil geleitet bzw. eingekoppelt werden. Durch den Lichtleiter kann die Entfernung zwischen dem Anzeigeelement und dem Anzeigebauteil überbrückt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Anzeigebauteil ein Prisma auf zur Einkopplung des Lichts des Anzeigeelements oder des Lichtleiters. Durch das Prisma wird das Licht derart in das Anzeigebauteil eingekoppelt, dass das Licht sich in Umfangsrichtung des Anzeigebauteils ausbreitet.
-
In Weiterbildung der Erfindung bildet das Anzeigebauteil selbst einen Lichtleiterring, wobei das Licht mittels Totalreflexion an den Grenzflächen reflektiert wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Lichtverteilung innerhalb des Lichtleiterrings bewirkt.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist das Anzeigebauteil an der Oberfläche Auskoppelstellen auf zur Auskopplung von Licht des Anzeigeelements. An diesen Auskoppelstellen wird ein gewisser Teil des Lichtes gleichmäßig ausgekoppelt. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Ausleuchtung des Anzeigebauteils. Je nach Ausführung der Auskoppelstellen kann die Anzeigewirkung auch räumlich variiert werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Anschlussbauteil und das zylindrische Teilgehäuse jeweils ein Außengewinde auf. Das Außengewinde des Anschlussbauteiles dient beispielsweise zur Aufnahme eines Verbindungssteckers, der mit Hilfe des Außengewindes mit einem Innengewinde des Verbindungssteckers verschraubt werden kann, so dass der Verbindungsstecker fixiert ist.
-
Das Außengewinde des zylindrischen Teilgehäuses dient zur Befestigung bzw. Montage des Sensors bzw. des Sensorgehäuses an einem Montagekörper, beispielsweise an einer Maschine oder dergleichen. Beispielsweise wird das Sensorgehäuse mit zwei Schraubenmutter in einer Öffnung befestigt.
-
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
-
1 ein Sensorgehäuse;
-
2 ein Sensorgehäuse bestehend aus Anschlussbauteil, Anzeigebauteil und zylindrischem Teilgehäuse;
-
3 eine Schnittdarstellung durch den Sensor und das Sensorgehäuse;
-
4 und 5 jeweils ein Anzeigebauteil;
-
6 eine Schnittdarstellung des Anzeigebauteils;
-
7 eine Explosionsdarstellung eines optoelektronischen Sensors.
-
In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt einen Sensor mit einem Sensorelement 2, mit einem zylindrischen Teilgehäuse 3, einem Anschlussbauteil 4, einem Anzeigebauteil 5 und einem Anzeigeelement, wobei wenigstens das Anschlussbauteil 4, das zylindrische Teilgehäuse 3 und das Anzeigebauteil 5 das Sensorgehäuse 7 bilden, wobei das Anzeigebauteil 5 ein transparentes zylindrisches Bauteil ist, wobei das Anzeigebauteil 5 zwischen dem Anschlussbauteil 4 und dem zylindrischen Teilgehäuse 3 angeordnet ist.
-
Gemäß 1 weist das Anschlussbauteil 4 und das zylindrische Teilgehäuse 3 jeweils ein Außengewinde 15 auf. Das Außengewinde 15 des Anschlussbauteiles 4 dient beispielsweise zur Aufnahme eines Verbindungssteckers, der mit Hilfe des Außengewindes 15 mit einem Innengewinde des Verbindungssteckers verschraubt werden kann, so dass der Verbindungsstecker fixiert ist.
-
Das Außengewinde 15 des zylindrischen Teilgehäuses 3 dient zur Befestigung bzw. Montage des Sensors 1 bzw. des Sensorgehäuses 7 an einem Montagekörper, beispielsweise an einer Maschine oder dergleichen.
-
Gemäß 2 wird das Anschlussbauteil 4 mit dem zylindrischen Teilgehäuse 3 mechanisch verbunden. Beispielsweise werden das Anschlussbauteil 4 und das zylindrische Teilgehäuse 3 ineinandergesteckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Anschlussbauteil 4 mit dem zylindrischen Teilgehäuse 3 verpresst ist. Dazwischen ist das Anzeigebauteil 5 angeordnet. Gemäß 2 sind das Anschlussbauteil 4 und das zylindrische Teilgehäuse 3 aus Edelstahl ausgebildet.
-
Gemäß 3 nimmt das Sensorgehäuse 7 die Auswerteeinheit 20 auf. Die Auswerteeinheit 20 ist beispielsweise auf einer Leiterplatte 17 angeordnet, wie in der Schnittdarstellung gemäß 3 dargestellt. Auf der Leiterplatte 17 sind beispielsweise auch das Sensorelement 2 und das Anzeigeelement 6 angeordnet. Zwischen der Leiterplatte 17 und dem Anschlussbauteil ist der Lichtleiter 10 angeordnet.
-
Das Anschlussbauteil 4 ist dazu ausgebildet, den Sensor 1 mit einer Spannungsversorgung zu verbinden und die Signale des Sensors 1 weiterzuleiten. Beispielsweise weist das Anschlussbauteil 4 hierzu einen Stecker 16, eine Buchse oder eine Leitung auf.
-
Das Anzeigebauteil 5 dient beispielsweise dazu, den Sensorstatus anzuzeigen. Das Anzeigebauteil 5 ist aus transparentem Material ausgebildet und ist selbst Teil des Sensorgehäuses 7.
-
Das Anzeigeelement 6 ist gemäß 3 innerhalb des Sensorgehäuses 7 angeordnet, beispielsweise auf der Leiterplatte 17. Das Anzeigeelement 6 ist beispielsweise durch eine oder mehrere Leuchtdioden gebildet. Die Leuchtdioden können in verschiedenen Farben ausgebildet sein.
-
Gemäß 3 sind zwischen dem Anzeigebauteil 5 und dem Anschlussbauteil 4 und zwischen dem Anzeigebauteil 5 und dem zylindrischen Teilgehäuse 3 jeweils O-Dichtungsringe 8 angeordnet. Die O-Dichtungsringe 8 sind aus einem elastischen Material, so dass nach der Montage ein Anpressdruck auf die Dichtflächen erfolgt und auch bei Temperaturschwankungen eine dichte Verbindung gewährleistet wird.
-
Gemäß 3 kann das Anzeigebauteil mit oder ohne einem Einstellelement 9 ausgeführt sein. Das Einstellelement 9, wie in 3 dargestellt, kann beispielsweise ein Drehelement oder eine Taste zur Einstellung sein. Das Einstellelement 9 kann dabei auch mittels eines O-Dichtungsringes im Anzeigebauteil angeordnet sein. Mit dem Einstellelement 9 kann eine Konfiguration des Sensors 1 eingestellt werden.
-
Gemäß 3 ist zwischen dem Anzeigeelement 6 und dem Anzeigebauteil 5 ein Lichtleiter 10 angeordnet. Durch den Lichtleiter 10 kann das Licht des Anzeigeelements 6 auf das Anzeigebauteil 5 geleitet bzw. eingekoppelt werden.
-
Gemäß 3 und 5 weist das Anzeigebauteil 5 ein Prisma 11 auf zur Einkopplung des Lichts des Anzeigeelements 6 oder des Lichtleiters 10. Durch das Prisma 11 wird das Licht derart in das Anzeigebauteil 5 eingekoppelt, dass das Licht sich in Umfangsrichtung des Anzeigebauteils 5 ausbreitet. Dadurch wird eine gleichmäßige Ausleuchtung des Anzeigebauteils 5 erreicht.
-
Gemäß 4 und 5 bildet das Anzeigebauteil 5 selbst einen Lichtleiterring 12, wobei das Licht mittels Totalreflexion an den Grenzflächen reflektiert wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Lichtverteilung innerhalb des Lichtleiterrings 12 bewirkt, wodurch der Lichtleiterring 12 gleichmäßig in verschiedene Richtungen leuchtet.
-
6 ist eine Schnittdarstellung durch das Anzeigebauteil 5 gemäß 4 und 5. Gemäß 6 weist das Anzeigebauteil 5 an der Oberfläche Auskoppelstellen 14 auf zur Auskopplung von Licht 21 des Anzeigeelements 6. Dadurch wird die Anzeigewirkung des Anzeigebauteils 5 verbessert.
-
7 zeigt den Sensor 1 in einer Explosionsdarstellung. Dargestellt sind der Sensor 1 mit dem Sensorelement 2. Das zylindrische Teilgehäuse 3, ein Anschlussbauteil 4, ein Anzeigebauteil 5 und ein Anzeigeelement 6. Das Anzeigebauteil 5 ist ein transparentes zylindrisches Bauteil, wobei das Anzeigebauteil 5 zwischen dem Anschlussbauteil 4 und dem zylindrischen Teilgehäuse 3 angeordnet ist. Zu beiden Seiten des Anzeigebauteils sind O-Dichtungsringe 8 angeordnet. Weiter ist der Lichtleiter 10 und das Einstellelement 9 dargestellt, die an dem Anzeigebauteil 4 angeordnet werden. Weiter ist ein Stecker 16 dargestellt, der in dem Anschlussbauteil 4 angeordnet ist. Das Sensorelement 2 ist auf einer Leiterplatte 17 innerhalb des Sensorgehäuses 7 bzw. innerhalb des zylindrischen Teilgehäuses 3 angeordnet. Auf der Leiterplatte 17 ist das Anzeigeelement 6 angeordnet. Weiter ist eine Frontscheibe 7 im zylindrischen Teilgehäuse 3 angeordnet, um den Sensor 1 zu verschließen. Die Frontscheibe 18 ist bei einem optoelektronischen Sensor 1 lichtdurchlässig ausgebildet. Zwischen der Frontscheibe 18 und dem Sensorelement 2 ist bei einem optoelektronischen Sensor 1 eine Optik 19 angeordnet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Sensor
- 2
- Sensorelement
- 3
- zylindrisches Teilgehäuse
- 4
- Anschlussbauteil
- 5
- Anzeigebauteil
- 6
- Anzeigeelement
- 7
- Sensorgehäuse
- 8
- O-Dichtungsring
- 9
- Einstellelement
- 10
- Lichtleiter
- 11
- Prisma
- 12
- Lichtleiterring
- 13
- Grenzflächen
- 14
- Auskoppelstellen
- 15
- Außengewinde
- 16
- Stecker
- 17
- Leiterplatte
- 18
- Frontscheibe
- 19
- Optik
- 20
- Auswerteeinheit
- 21
- Licht
