DE102018117879B4 - Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers - Google Patents

Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers Download PDF

Info

Publication number
DE102018117879B4
DE102018117879B4 DE102018117879.4A DE102018117879A DE102018117879B4 DE 102018117879 B4 DE102018117879 B4 DE 102018117879B4 DE 102018117879 A DE102018117879 A DE 102018117879A DE 102018117879 B4 DE102018117879 B4 DE 102018117879B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clamping part
clamping
sensor housing
rotation
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018117879.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018117879A1 (de
Inventor
Andreas Selinger
Torsten Neuhäuser
Manuel Krüger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sick AG
Original Assignee
Sick AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sick AG filed Critical Sick AG
Priority to DE102018117879.4A priority Critical patent/DE102018117879B4/de
Publication of DE102018117879A1 publication Critical patent/DE102018117879A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018117879B4 publication Critical patent/DE102018117879B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B21/00Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/02Releasable fastening devices locking by rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2892Means for indicating the position, e.g. end of stroke characterised by the attachment means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2/00Friction-grip releasable fastenings
    • F16B2/02Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening
    • F16B2/18Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening using cams, levers, eccentrics, or toggles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/83Use of a magnetic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zur lösbaren Befestigung eines Körpers (3) in einer längsseits offenen Befestigungsnut (4),- mit einem mit dem Sensorgehäuse (2) verbundenen drehbeweglichen Klemmteil (6), das bei in die Befestigungsnut (4) eingesetztem Sensorgehäuse (2) durch Verdrehen in eine Klemmstellung verbringbar ist, in der es mit gegenüberliegenden Innenflächen (10) der Befestigungsnut (4) verspannt ist,- das Klemmteil (6) zwei bezüglich seiner Drehachse (12) radial nach außen weisenden Klemmflächen (9) aufweist, die sich an den bezüglich der Drehachse (12) gegenüberliegenden Stellen des Klemmteils (6) befinden und eine exzentrische Form bilden, über die das Klemmteil (6) in der Klemmstellung zwischen den Innenflächen (10) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmflächen (9) jeweils eine kugelabschnittsförmige gewölbte Oberfläche aufweisen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Magnetfeldsensoren haben sich zur genauen Positionsbestimmung durch berührungsloses Erfassen der Stellung von z. B. Pneumatik- oder Hydraulikkolben innerhalb eines Arbeitszylinders bewährt. Zur Halterung der Sensoren sind an den Außenflächen des Gehäuses des Arbeitszylinders Führungsnuten angebracht, in welchen die Magnetfeldsensoren axial verstellbar gehalten sind. In einer gewünschten Position in Längsrichtung der Nut können die Sensoren über geeignete Mittel, beispielsweise Schrauben, arretiert werden.
  • Eine Halterung von Magnetfeldsensoren an einem Arbeitszylinder ist beispielsweise aus der DE102009019502A1 und der EP2068127B1 bekannt. Darin sind Sensoren offenbart, welche über einen Exzenter fixiert werden. Dabei greift der Exzenter an den Nutschultern an.
  • Die DE 203 17 420 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors an einer Halterung, mit einer vorjustierbaren Baueinheit bestehend aus dem Sensor, einem Justageelement und einem Trägerelement, wobei mittels des Justageelements die Lage des Sensors relativ zum Trägerelement justierbar ist, und wobei das Trägerelement Befestigungsmittel aufweist, welche formschlüssig an Aufnahmemitteln der Halterung befestigbar sind, wodurch eine definierte Orientierung des Trägerelements zur Halterung vorgegeben ist.
  • Teilweise gibt es nur ganz kleine Nutschultern bzw. überhaupt keine Nutschultern. Dies führt häufig dazu, dass der Exzenter die Nutschulter verformt und somit kein fester Halt gegeben wird. Durch die hohe Flächenpressung zwischen Nutschulter und Exzenter kommt es zu Verformungen der Nutschulter und zu Beschädigungen der Nutschulter, die nicht gewünscht sind.
  • Da die Nuttiefe ebenfalls stark variiert, kann nicht sichergestellt werden, dass der Sensor nicht über die Nut heraus schaut, was gemäß vielen Anwendern vermieden werden soll, da der Sensor damit nicht komplett in der Nut verschwindet, wodurch der Sensor beispielsweise mechanisch beansprucht werden kann, beispielsweise bei einer Reinigung der Nut des Zylinders.
  • Bei der Befestigung nach dem Stand der Technik handelt es sich um eine kraftschlüssige Verbindung, wobei hauptsächlich nur Kräfte entlang der Nut aufgenommen werden können. Wirken aber Kräfte senkrecht zur Nut kann es passieren, dass der Sensor herausrutscht.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Halterung eines Körpers bereitzustellen, die eine einfache und sichere Befestigung ein- und desselben Körpers in unterschiedlich große Befestigungsnuten ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es, den Körper nicht an den Nutschultern der Nut zu befestigen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers in einer längsseits offenen Befestigungsnut mit einem mit dem Körper verbundenen drehbeweglichen Klemmteil, das bei in die Befestigungsnut eingesetztem Körper durch Verdrehen in eine Klemmstellung verbringbar ist, in der es mit gegenüberliegenden Innenflächen der Befestigungsnut verspannt ist, das Klemmteil zwei bezüglich seiner Drehachse radial nach außen weisenden Klemmflächen aufweist, die sich an bezüglich der Drehachse gegenüberliegenden Stellen des Klemmteils befinden und eine exzentrische Form bilden, über die das Klemmteil in der Klemmstellung zwischen den Innenflächen verspannt ist, wobei die Klemmflächen jeweils eine kugelabschnittsförmige gewölbte Oberfläche aufweisen.
  • Durch die kugelabschnittsförmige gewölbte Oberfläche der Klemmflächen des Klemmteils des Exzenters passt der Exzenter sich besser an die unterschiedlichen Nuten an, auch wenn der Nutdurchmesser und der Exzenterdurchmesser abweichen.
  • Ausgehend von einem Ursprung im Mittelpunkt des Klemmteils weist die gewölbte Oberfläche der Klemmflächen einen Radius auf, wobei der Radius in einer Ebene parallel zur Drehachse des Klemmteils liegt. Das Klemmteil weist weiter einen abgeflachten Teil der kugelabschnittsförmigen gewölbten Teilflächen auf, welche als flache Drehebene dient.
  • Die Klemmflächen sind somit konvex gewölbt, wodurch ein mittiger Durchmesser quer zur Drehachse des Klemmteils in einer Ebene größer ist als benachbarte Durchmesser quer zur Drehachse derselben Ebene und die Durchmesser quer zur Drehachse in Richtung der abgeflachten Seiten derselben Ebene stetig abnehmen.
  • Durch das seitliche Verklemmen treten auch nur Belastungskräfte auf, die sich auf das Klemmteil auswirken. Auf den Körper selbst werden bei der Befestigung durch die Drehbewegung keine mechanischen Kräfte ausgeübt. Eine Beschädigung des Körpers, beispielsweise durch zu hohe Drehkräfte bei einer Befestigung, sind daher ausgeschlossen. Durch die exzentrische Form des Klemmteils beim Verdrehen in der Befestigungsmut ist lediglich maximal eine halbe Umdrehung des Klemmteils notwendig, um ein Verklemmen durchzuführen.
  • Dadurch, dass das Klemmteil scheibenförmig mit abgeflachten Seiten ausgebildet ist, bleibt an der Stelle, an der das Klemmteil in den Körper integriert ist, genügend Platz, um ein Anschlusskabel oder Elektronikkomponenten unterzubringen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Körper ein Sensorgehäuse, ein Befestigungselement, ein Nutenstein, ein Adapter oder ähnliches. Sensorgehäuse weisen mindestens ein Sensorelement auf, beispielsweise zur Weg- oder Positionsbestimmung eines Kolbens einer Kolben-/Zylinderanordnung. Ein Befestigungselement kann als Halter für die Montage weiterer Komponenten dienen, wobei an dem Befestigungselement selbst ein Körper wie beispielsweise ein Sensorgehäuse befestigt werden kann. Ein Nutenstein wird beispielsweise verwendet, um einen Anschlag in einer Nut zu befestigen. Adapter sind beispielsweise Anpassungsadapter, um eine Befestigungsmöglichkeit anzupassen.
  • Durch die strukturierte Oberfläche wird das Klemmteil bei der Verdrehung teilweise formschlüssig mit den Innenflächen der Befestigungsnut verbunden, indem die Innenfläche der Nut durch die Struktur auf dem Klemmteil geringfügig verformt wird und so ein Ineinandergreifen der strukturierten Oberfläche mit der Innenfläche der Befestigungsnut erfolgt. Bei diesem teilweise vorliegenden Formschluss werden die Klemmkräfte, welche durch die Verdrehung des Klemmteiles verursacht werden, auf die Seitenflächen der Befestigungsnut übertragen. Durch diese mechanische Verbindung kann sich die Verbindung zwischen dem Klemmteil und der Befestigungsnut auch bei unterbrochener Kraftübertragung nicht mehr lösen. Durch den teilweisen Formschluss, zusätzlich zu dem durchgeführten Kraftschluss, ist das Sensorgehäuse in der Befestigungsnut sicherer gehalten, beispielsweise auch bei extremen Umgebungsbedingungen, wie erhöhten Vibrationen oder außergewöhnlich Schwing- und Schockbedingungen.
  • Die strukturierte Oberfläche weist eine Zahnstruktur oder Sägezahnstruktur auf, wobei eine Zahnrichtung entgegen einer Drehrichtung zum Verklemmen des Klemmteils ausgerichtet ist. Durch die Ausrichtung der Zahnstruktur schneiden sich die Zähne bei der Verdrehung des Klemmteils in das Material der Seitenwände der Befestigungsnut. Dadurch, dass die Zähne entgegen der Drehrichtung ausgerichtet sind, rasten die Zähne in dem Material der Befestigungsnut entsprechend ein. Hierdurch wird das Drehmoment bei einer entgegengesetzten Bewegung zur Lösung des Klemmteils aus der Befestigungsnut erhöht und es ergibt sich ein erhöhtes Loslösmoment gegenüber dem Befestigungsmoment, wodurch der Sensor gegen ein unbeabsichtigtes Lösen aus der Befestigungsnut gesichert ist.
  • In einer optionalen Ausführungsform weist die strukturierte Oberfläche eine Rändelstruktur auf. Eine Rändelstruktur ist einfach herstellbar und weist vorteilhaft eine Vielzahl von einzelnen Spitzen oder Zähnen auf, wodurch ein besonders stabiler Sitz zwischen den Innenflächen der Befestigungsnut gewährleistet wird. Insbesondere wenn der Sensor in der Befestigungsnut mehrfach befestigt und wieder gelöst wird, ist durch die Vielzahl der vorhandenen Zähne immer eine optimale Befestigung gewährleistet. Je nach Herstellungsverfahren wird das Rändel in das Klemmteil eingedrückt oder bereits in einer Herstellungsform berücksichtigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Zähne eine parallele Richtung zur Drehachse auf. Durch die parallele Ausrichtung der Zähne zur Drehachse wird das Klemmteil und das damit verbundene Sensorgehäuse bei einer Verklemmung durch die Drehbewegung nicht aus der Befestigungsnut nach oben oder unten in Richtung der Drehachse heraus bewegt. Durch die einfache geometrische Form der Zähne ist das Klemmteil auch durch eine einfache Herstellungsform preiswert und einfach herstellbar. Jedoch können die Zähne auch quer zur Drehachse angeordnet sein.
  • Bevorzugt ist das Klemmteil ein Metallspritzgussteil. Das Klemmteil lässt sich besonders einfach durch das Metallspritzgussverfahren herstellen, welches auch als Metal Injection Molding (MIM) Verfahren bekannt ist. Dadurch lässt sich das Klemmelement in besonders hohen Stückzahlen wirtschaftlich und besonders preiswert herstellen.
  • In Weiterbildung der Erfindung besteht das Klemmteil aus einem metallischen, nichtmagnetischen Material, insbesondere Edelstahl. Um ein Sensorverhalten, beispielsweise eines magnetischen Sensors im Sensorgehäuse nicht zu beeinträchtigen, ist es von Vorteil, nichtmagnetische Metalle zu verwenden. Für einen Einsatz, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie ist es vorgesehen, dass das Klemmteil aus Edelstahl besteht. Dadurch wird die Funktion des Klemmteils auch unter schwierigsten Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei häufigem Reinigen oder beim Einsatz in Industrieumgebungen mit Schmier- und Lösungsmitteln, nicht beeinträchtigt.
  • Das Klemmteil ist durch einen Kunststoffspritzvorgang mit dem Sensorgehäuse verbindbar. Das Klemmteil weist hierzu an der dem Sensorgehäuse zugewandten Seite einen kegelförmigen Abschnitt auf, welcher mit dem Sensorgehäuse in einem Kunststoffspritzvorgang verbunden wird. Hierdurch ist es besonders einfach möglich, das Klemmteil in dem Sensorgehäuse zu integrieren. Solche Sensorgehäuse werden üblicherweise durch ein Kunststoffspritzverfahren hergestellt, wobei in einem ersten Spritzvorgang eine vorgesehene Elektronik und ein Anschlusskabel des Sensors mit Kunststoff umspritzt wird. Anschließend wird in einem zweiten Spritzvorgang das Klemmteil mit dem Sensorgehäuse verbunden. Dadurch ist das Sensorgehäuse flüssigkeits-, staub- oder auch gasdicht abgeschlossen und das Klemmteil zusätzlich drehbeweglich in dem Sensorgehäuse integriert.
  • Das Klemmteil ist vorzugsweise über eine axiale Achse mit dem Sensorgehäuse verbunden. Dadurch wird das Klemmteil nicht relativ zum Sensorgehäuse bewegt, wodurch der Sensor bei einer Befestigung genau in der gewünschten Position bleibt. Insbesondere wenn das Sensorgehäuse zu einer Positionserfassung oder Wegerfassung eines Kolbens eines Pneumatikzylinders benötigt wird, ist es besonders wichtig, dass das Sensorgehäuse sehr genau an einer gewünschten Position befestigt wird.
  • Jedoch kann es auch vorgesehen werden, dass das Klemmteil über einen Gewindesockel mit dem Sensorgehäuse verschraubbar ist. Dadurch ist das Klemmteil einfach austauschbar, falls das Klemmteil Beschädigungen aufweist oder für spezielle Befestigungsnutformen angepasst werden muss.
  • Die Erfindung macht es möglich, dass das Klemmteil an einem kabelseitigen Ende des Sensorgehäuses angeordnet werden kann, denn das Klemmteil muss das Sensorgehäuse nicht vollständig durchsetzen, so dass Platz für das Kabel und/oder weitere Elektronik bleibt. Mechanische Belastungskräfte auf das Sensorgehäuse werden meist durch das vorhandene Anschlusskabel des Sensorgehäuses verursacht. Um eine Hebelwirkung möglichst zu vermeiden, ist das Klemmteil an dem Kabelende des Sensorgehäuses vorgesehen, wodurch die auftretenden Kräfte auf das Sensorgehäuse, insbesondere Hebelkräfte, minimiert werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass mehrere Klemmteile, insbesondere bei größeren Sensorgehäusen oder bei erhöhten Belastungsanforderungen an dem Sensorgehäuse, vorgesehen sind. Diese sind dann vorzugsweise an den jeweiligen Enden des Sensorgehäuses angebracht.
    Bevorzugt weist das Klemmteil einen Betätigungsabschnitt auf, der als Längsnut, Kreuzschlitz, Innensechskant oder als Torxaufnahme ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Werkzeugs zum Verdrehen des Klemmteils. Durch den vorgesehenen Betätigungsabschnitt lässt sich das Sensorgehäuse besonders einfach mit herkömmlichen Werkzeugen beispielsweise einem Schraubendreher oder einem Sechskantschlüssel oder einem Torxschlüssel befestigen.
  • Die Befestigungsnut ist eine T-Nut oder C-Nut. Erfindungsgemäß kann ein und dasselbe Sensorgehäuse mit dem Klemmteil in verschiedenen Befestigungsnuten eingesetzt und befestigt werden. Dabei kann die Nutweite auch unterschiedlich sein. Das Klemmteil des Sensorgehäuses muss hierbei lediglich etwas weniger oder mehr verdreht werden, je nach Weite der Befestigungsnut, um das Sensorgehäuse durch das Klemmteil zwischen den Seitenwänden der Befestigungsnut zu verklemmen. Dadurch wird das Sensorgehäuse vielfältig einsetzbar.
  • Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Sensorgehäuse für magnetische oder induktive Sensoren, insbesondere magnetische oder induktive Wegsensoren oder magnetische oder induktive Schalter, die häufig an einem Gehäuse eines Arbeitszylinders angeordnet werden. Solche Sensoren haben sich zur genauen Positionsbestimmung durch berührungsloses Erfassen der Stellung von z. B. Pneumatik- oder Hydraulikkolben innerhalb des Arbeitszylinders bewährt. Zu diesem Zweck sind an den Außenflächen des Gehäuses des Arbeitszylinders Befestigungsnuten angebracht, in welchen die Magnetfeldsensoren axial verstellbar gehalten sind und nach Justierung in der Befestigungsnut arretiert werden. Ein so justierter und befestigtes Sensorgehäuse gibt in Abhängigkeit der Kolbenstellung ein Schaltsignal aus. Häufig sind pro Hubweg eines Kolbens mehrere Schaltpunkte gewünscht. Zumeist ist die eingefahrene Endlage und die ausgefahrene Endlage des Kolbens zu erfassen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines Sensors in einer Befestigungsnut;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Sensors mit einer Vorrichtung zur lösbaren Befestigung in einer Schnittdarstellung einer Nut;
    • 3 eine perspektivische Darstellung des Klemmteils;
    • 4 eine schematische Darstellung des Klemmteils in einer Draufsicht;
    • 5 eine schematische Seitenansicht des Klemmteils.
    • 6 eine perspektivische Darstellung des Klemmteils mit einer strukturierten Oberfläche;
    • 7 eine schematische Darstellung des Klemmteils in einer Draufsicht;
    • 8 eine schematische Seitenansicht des Klemmteils;
    • 9 eine schematische Darstellung eines Sensors in einer Befestigungsnut.
  • 1 zeigt die Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Dargestellt ist ein Körper 3, insbesondere ein Sensorgehäuse 2, vorzugsweise ein Magnetfeldsensor, der in einer Befestigungsnut 4 mittels eines Klemmteils 6 axial verstellbar gehalten ist. Bei dem Körper kann es sich auch um ein Befestigungselement, ein Nutenstein, ein Adapter oder ähnliches handeln. Die Befestigungsnut 4 erstreckt sich in einer Längsrichtung. Das Sensorgehäuse 2 weist zur einfachen Einführung in die Befestigungsnut 4 beispielsweise eine im Querschnitt ovalförmige Form auf oder weist vorzugsweise abgerundete Kanten auf oder ist auch zylindrisch ausgebildet. Die Befestigungsnut 4 weist einen runden Querschnitt oder einen Nutboden, Innenflächen 10 und eine sich in Längsrichtung der Befestigungsnut 4 erstreckende Nutöffnung auf. Die Innenflächen 10 weisen ggf. Hinterschneidungen auf, wodurch längsseits der Nutöffnung Nutschultern gebildet sind. Jedoch ist das Sensorgehäuse 2 auch in einer C-förmigen Nut ohne Hinterschneidungen befestigbar. Dabei ist das Sensorgehäuse 2 in mindesten einer Querabmessung schmaler als die Befestigungsnut 4, so dass es problemlos durch die Nutöffnung in die Nut 4 eingesetzt werden kann. Das Klemmteil 6 ist beispielsweise über eine kegelförmige Ausformung an dem Sensorgehäuse befestigbar.
    Gemäß 2 wurde das Sensorgehäuse durch eine 90° Drehung entlang der Längsachse in die Nut eingesetzt. Bei in die Befestigungsnut 4 eingesetzten Sensorgehäuse 2 und Verdrehen des Klemmteils 6 an dem Sensorgehäuse 2 nähern sich die Klemmflächen 9 durch die exzentrische Form den Innenflächen 10 der Befestigungsnut 4 an, wodurch das Sensorgehäuse 2 gegen die Innenflächen 10 verspannt wird und das Sensorgehäuse 2 in der Befestigungsnut 4 befestigt wird.
  • Da ein Durchmesser des Klemmteils 6 in einer ersten Einsetzstellung (vgl. 3 oder 4) kleiner ist als eine Breite B der Nutöffnung der Befestigungsnut 4, kann das Sensorgehäuse 2 einfach in die Befestigungsnut 4 eingesetzt werden. Zum Feststellen kann danach das Klemmteil 6 gedreht werden bis das Sensorgehäuse 2 fest zwischen den Innenfläche 10 befestigt ist.
  • 3 zeigt das Klemmteil 6, welches zwei bezüglich seiner Drehachse 12 radial nach außen weisenden Klemmflächen 9 aufweist, die sich an bezüglich der Drehachse 12 gegenüberliegenden Stellen des Klemmteils 6 befinden und eine exzentrische Form bilden, über die das Klemmteil 6 in der Klemmstellung zwischen den Innenflächen verspannt ist, wobei die Klemmflächen 9 jeweils eine kugelabschnittsförmige gewölbte Oberfläche aufweisen.
  • 4 zeigt das Klemmteil 6 des Sensorgehäuses in einer Draufsicht von oben. Dabei ist das Klemmteil 6 in einer Klemmstellung bereits um mehr als eine viertel Umdrehung in eine Klemmstellung gebracht, um das Sensorgehäuse mit einer Innenfläche der Befestigungsnut 4 zu verklemmen.
  • 4 zeigt schematisch den Verlauf der Klemmflächen 9 des Klemmteils 6 in der Draufsicht für verschiedene Nutweiten oder Schulterbreiten einer Befestigungsnut. Der Radius R0 entspricht dabei der halben minimal vorkommenden Nutweite. Der Radius R1 entspricht dabei der halben maximal vorkommenden Nutweite. Die Klemmfläche 9 ist dabei so ausgebildet, dass der Radius beginnend von Radius R0 über die Klemmfläche 9 gleichmäßig bis zu dem Radius R1 zunimmt. Dadurch steigt eine Klemmkraft beim Verdrehen des Klemmteils 6 gegenüber den Innenflächen gleichmäßig an bis ein optimaler Klemmpunkt erreicht ist.
    5 zeigt das Klemmteil 6 in einer Seitenansicht mit der Drehachse 12. Ausgehend von einem Ursprung im Mittelpunkt des Klemmteils weist die gewölbte Oberfläche der Klemmflächen einen Radius R2 auf, wobei der Radius R2 in einer Ebene parallel zur Drehachse des Klemmteils liegt. Das Klemmteil weist weiter einen abgeflachten Teil 33 der kugelabschnittsförmigen gewölbten Teilflächen auf, welche als flache Drehebene dient.
  • Die Klemmflächen sind somit konvex gewölbt, wodurch ein mittiger Durchmesser D quer zur Drehachse des Klemmteils in einer Ebene größer ist, als benachbarte Durchmesser D1 quer zur Drehachse derselben Ebene und die Durchmesser D1 quer zur Drehachse in Richtung der abgeflachten Seiten derselben Ebene stetig abnehmen.
  • In 6 ist das Klemmteil 6 perspektivisch dargestellt, wobei das Klemmteil eine verzahnte strukturierte Oberfläche 14 aufweist. Die verzahnte strukturierte Oberfläche 14 der Klemmfläche 9 ist derart ausgebildet, dass die Zähne 22 gegen die Drehrichtung 24 ausgerichtet sind. Dadurch greifen die Zähne 22 in die Innenflächen der Befestigungsnut derart, dass ein Drehmoment in Drehrichtung 24 kleiner ist als ein aufzubringendes Drehmoment entgegen der Drehrichtung 24. Dadurch wird gewährleistet, dass sich das Klemmteil 6 nach einem Befestigungsvorgang nicht selbstständig lösen kann. Das Klemmteil 6 ist dabei vorzugsweise als Metallspritzgussteil hergestellt. Dadurch ist das Klemmteil 6 insbesondere für hohe Stückzahlen sehr preiswert herstellbar. Bei dem zu verwendenden Material handelt es sich vorzugsweise um nichtmagnetisches Metall und/oder Edelstahl.
  • Die Drehbewegung kann mit einem einfachen Werkzeug, beispielsweise einem Schraubendreher, einem Innensechskantschlüssel oder anderen handelsüblichen Werkzeugen vorgenommen werden. Zur Aufnahme des Schraubendrehers weist das Klemmteil 6 einen Innensechskant 30 auf.
  • 7 zeigt das Klemmteil 6 des Sensorgehäuses in einer Draufsicht von oben. Dabei ist das Klemmteil 6 in einer Klemmstellung bereits um mehr als eine viertel Umdrehung in eine Klemmstellung gebracht, um das Sensorgehäuse 2 mit einer Innenfläche der Befestigungsnut 4 zu verklemmen. Die seitlichen Klemmflächen 9 des Klemmteils 6 sind dabei mit einer strukturierten Oberfläche 14 versehen. In diesem Fall ist die strukturierte Oberfläche 14 aus einer Zahnstruktur 18 mit Zähnen, die in Richtung der Drehachse des Klemmteils 6 verlaufen, gebildet.
  • 8 zeigt das Klemmteil 6 in einer Seitenansicht mit der Drehachse 12. Ausgehend von einem Ursprung im Mittelpunkt des Klemmteils weist die gewölbte Oberfläche der Klemmflächen einen Radius R2 auf, wobei der Radius R2 in einer Ebene parallel zur Drehachse des Klemmteils liegt. Das Klemmteil weist weiter einen abgeflachten Teil 33 der kugelabschnittsförmigen gewölbten Teilflächen auf welche als flache Drehebene dient.
  • Die Klemmflächen sind somit konvex gewölbt, wodurch ein mittiger Durchmesser D quer zur Drehachse des Klemmteils in einer Ebene größer ist, als benachbarte Durchmesser D1 quer zur Drehachse derselben Ebene und die Durchmesser D1 quer zur Drehachse in Richtung der abgeflachten Seiten derselben Ebene stetig abnehmen.
  • 9 zeigt einen Ausschnitt einer Befestigungsnut 4 mit dem bereits eingesetzten Sensorgehäuse 2 in der Draufsicht. Nachdem das Sensorgehäuse 2 eingesetzt wurde wird das Klemmteil 6 mit Hilfe des Schraubendrehers in Pfeilrichtung in eine Klemmstellung gedreht. Die Klemmflächen 9 mit der Zahnstruktur 18 werden dann gemäß 7 innerhalb einer halben Umdrehung gegen die Innenflächen 10 der Befestigungsnut 4 gedrückt. Die auftretenden Kräfte wirken sich dabei nur auf das Klemmteil 6, nicht jedoch auf das Sensorgehäuse 2 aus. Dadurch können auch hohe Klemmkräfte mit dem Schraubendreher ausgeübt werden, ohne das Sensorgehäuse 2 zu beschädigen. Durch die wirkenden Kräfte pressen sich die Zähne 22 in das Material, bevorzugt Aluminium, der Innenflächen 10 der Befestigungsnut 4 und führen zu einem teilweisen Formschluss mit der Innenfläche 10. Zusätzlich zu dem entstehenden Kraftschluss wird durch den teilweisen Formschluss eine stabile Befestigung des Sensorgehäuses 2 erreicht. Um das Sensorgehäuse 2 zu lösen, muss nun aufgrund der Verzahnungsrichtung ein höheres Drehmoment auf das Klemmteil 6 ausgeübt werden als beim Befestigen. Jedoch kann das Sensorgehäuse 2 auch uneingeschränkt gelöst werden, um eine neue Platzierung des Sensorgehäuses 2 vorzunehmen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Sensorgehäuse
    3
    Körper
    4
    Befestigungsnut
    6
    Klemmteil
    9
    Klemmfläche
    10
    Innenfläche
    12
    Drehachse
    14
    strukturierte Oberfläche
    18
    Zahnstruktur
    22
    Zahn
    24
    Drehrichtung
    30
    Innensechskant
    33
    abgeflachter Teil
    R0
    Radius
    R1
    Radius
    R2
    Radius
    D
    Durchmesser
    D1
    Durchmesser

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zur lösbaren Befestigung eines Körpers (3) in einer längsseits offenen Befestigungsnut (4), - mit einem mit dem Sensorgehäuse (2) verbundenen drehbeweglichen Klemmteil (6), das bei in die Befestigungsnut (4) eingesetztem Sensorgehäuse (2) durch Verdrehen in eine Klemmstellung verbringbar ist, in der es mit gegenüberliegenden Innenflächen (10) der Befestigungsnut (4) verspannt ist, - das Klemmteil (6) zwei bezüglich seiner Drehachse (12) radial nach außen weisenden Klemmflächen (9) aufweist, die sich an den bezüglich der Drehachse (12) gegenüberliegenden Stellen des Klemmteils (6) befinden und eine exzentrische Form bilden, über die das Klemmteil (6) in der Klemmstellung zwischen den Innenflächen (10) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmflächen (9) jeweils eine kugelabschnittsförmige gewölbte Oberfläche aufweisen.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) ein Sensorgehäuse (2), ein Befestigungselement, ein Nutenstein oder ein Adapter ist.
  3. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmflächen (9) eine strukturierte Oberfläche (14) aufweisen, über die eine teilweise formschlüssige Verbindung zwischen den Klemmflächen (9) und den Innenflächen (10) gebildet ist.
  4. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche (14) eine Zahnstruktur (18) oder Sägezahnstruktur aufweist, wobei eine Zahnrichtung entgegen einer Drehrichtung (24) zum Verklemmen des Klemmteils (6) ausgerichtet ist.
  5. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (22) eine parallele Richtung zur Drehachse (12) aufweisen oder in Richtung der Drehachse (12) ausgerichtet sind.
  6. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (6) aus Edelstahl, besteht.
  7. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (6) über eine axiale Achse mit dem Sensorgehäuse (2) verbunden ist.
  8. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (6) einen Betätigungsabschnitt aufweist, der als Längsschlitz, Kreuzschlitz, Innensechskant (30) oder als Torxaufnahme ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Werkzeugs zum Verdrehen des Klemmteils (6).
  9. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnut (4) eine T-Nut oder C-Nut ist.
  10. Vorrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor im Sensorgehäuse (2) ein magnetischer oder induktiver Wegsensor oder Schalter ist.
DE102018117879.4A 2018-07-24 2018-07-24 Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers Active DE102018117879B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117879.4A DE102018117879B4 (de) 2018-07-24 2018-07-24 Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117879.4A DE102018117879B4 (de) 2018-07-24 2018-07-24 Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018117879A1 DE102018117879A1 (de) 2020-01-30
DE102018117879B4 true DE102018117879B4 (de) 2020-04-16

Family

ID=69148642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018117879.4A Active DE102018117879B4 (de) 2018-07-24 2018-07-24 Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018117879B4 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20317420U1 (de) * 2003-11-12 2004-03-18 Leuze Electronic Gmbh + Co Kg Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors
DE102009019502A1 (de) * 2009-04-23 2010-11-25 Balluff Gmbh Sensor oder Sensorhalter und Verwendung eines Sensors oder Sensorhalters

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20317420U1 (de) * 2003-11-12 2004-03-18 Leuze Electronic Gmbh + Co Kg Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors
DE102009019502A1 (de) * 2009-04-23 2010-11-25 Balluff Gmbh Sensor oder Sensorhalter und Verwendung eines Sensors oder Sensorhalters

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018117879A1 (de) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2068127B1 (de) Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines Sensors
EP2986424B1 (de) Greifvorrichtung mit lösnar anordenbaren greiffingern
DE102015220810B3 (de) Spannstock
WO2013139537A1 (de) Klemmvorrichtung
DE202018104259U1 (de) Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers
EP2062690B1 (de) Schraubervorsatz für eine maschinelle Schraubvorrichtung
EP1222406B1 (de) Halter für kopfschrauben
DE10148943B4 (de) Schraubvorrichtung für Schraubendreher-Einsätze
DE102018117879B4 (de) Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Körpers
DE4317049A1 (de) Linearführung mit klemmbarem Führungselement
DE10148034C1 (de) Befestigungsvorrichtung für Sensoren
DE102017114906B3 (de) Sensorgehäuse zur Fixierung in verschiedenen C-Nutvarianten metallischer Befestigungskörper durch unterschiedliche Klemmflächenpaare
DE2529131C2 (de) Befestigungselement zur Befestigung eines Zylinderdeckels
DE102018101285A1 (de) Eckverbinder
DE10311911B4 (de) Schnellwechselvorrichtung für Stanz,- Schneid- oder Lochstempel
DE2916891C2 (de) Einrichtung zum drehbaren Lagern eines Schraubstocks auf einer Werkbank o.dgl.
EP3232166B1 (de) Sensorgehäuse
EP0412297A2 (de) Schraubverbindung mit Keramikteilen
DE3828239C2 (de)
DE102021132178A1 (de) Anordnung mit einem Spannkörper und einem Grundkörper, Spannvorrichtung, und Verfahren zur mechanischen Fixierung und Zentrierung eines Spannkörpers relativ zu einem Grundkörper
DE202022105681U1 (de) Spreizvorrichtung
DE102021123121A1 (de) Werkstückanschlag und Spannvorrichtung mit Werkstückanschlag
DE102014115224B3 (de) Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung eines Sensors
DE202023101346U1 (de) Spann- oder Greifvorrichtung
DE1703817C (de) Schraubenzieherschaft mit Federklem men für das Halten von Schraubenkopfen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final