-
Die Erfindung betrifft einen Sensor, mit einem eine berührungslos betätigbare Sensoreinrichtung umschließenden Sensor-gehäuse, in dem ein von einem aus Kunststoff bestehenden einstückigen Begrenzungswandabschnitt des Sensorgehäuses begrenzter Klemmeinheit-Aufnahmeraum ausgebildet ist, in dem eine Klemmeinheit angeordnet ist, die eine das Sensorgehäuse in einer Sensor-Querrichtung durchsetzende und zu zwei einander entgegengesetzten seitlichen Gehäuseaußenflächen des Sensorgehäuses ausmündende Gehäusedurchbrechung sowie eine sich in einer Sensor-Höhenrichtung erstreckende, einerseits an einer Sensor-Oberseite zu einer oberen Gehäuseaußenfläche des Sensorgehäuses ausmündende und andererseits von oben her in die Gehäusedurchbrechung einmündende Gehäuseausnehmung aufweist, wobei in der Gehäusedurchbrechung ein in der Sensor-Höhenrichtung bewegliches Klemmglied der Klemmeinheit angeordnet ist, das mit jeweils einem Klemmabschnitt über die beiden seitlichen Gehäuseaußenflächen nach außen vorsteht und wobei sich in der Gehäuseausnehmung eine Klemmschraube der Klemmeinheit in der Sensor-Höhenrichtung erstreckt, die mit einem Schraubenschaft in die Gehäusedurchbrechung hineinragt und mit dem Außengewinde eines Außengewindeabschnittes des Schraubenschaftes in das Innengewinde einer Gewindebohrung des Klemmgliedes eingeschraubt ist, wobei die Klemmschraube an einem von der Sensor-Oberseite her zugänglichen Schraubenkopf drehbar ist, wodurch das bezüglich des Sensorgehäuses unverdrehbar abgestützte Klemmglied in der Sensor-Höhenrichtung relativ zum Sensorgehäuse bewegbar ist.
-
Aus der WO 2007/ 115 619 A1 ist eine Arbeitsvorrichtung mit einem Sensor bekannt, der in einer stufenförmig hinterschnittenen Verankerungsnut der Arbeitsvorrichtung fixiert ist und der ein längliches Sensorgehäuse mit einer Aussparung aufweist, in der eine um eine Drehachse verdrehbare Klemmeinheit angeordnet ist, die ein Klemmteil mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Klemmflügeln und ein zur Drehbetätigung des Klemmteils dienendes Betätigungsteil aufweist.Die Erfindung betrifft ferner eine Arbeitsvorrichtung, mit einem Arbeitsgerät, das über eine als Sensorträger fungierende Gerätekomponente verfügt, die mindestens eine Verankerungsnut aufweist, in der mindestens ein Sensor klemmend fixiert ist.
-
Ein Sensor und eine Arbeitsvorrichtung der vorgenannten Art sind aus der
DE 10 2010 045 667 A1 bekannt. Der Sensor ist hier als ein Positionssensor ausgebildet, der durch ein in seine Nähe gelangendes Sensor-Betätigungselement betätigbar ist, um ein Sensorsignal auszugeben, das Rückschlüsse auf die Position des Sensor-Betätigungselementes zulässt. Der Sensor hat ein Sensorgehäuse, das mit einem aus Kunststoff bestehenden einstückigen Begrenzungswandabschnitt einen Klemmeinheit-Aufnahmeraum begrenzt, in dem eine Klemmeinheit angeordnet ist, mit deren Hilfe der Sensor in einer einen abgestuften Querschnitt aufweisenden Verankerungsnut eines beispielsweise vom Gehäuse eines Linearantriebes gebildeten Sensorträgers klemmend fixierbar ist. Die Klemmeinheit enthält eine Klemmschraube, die sich in einer Gehäuseausnehmung des Klemmeinheit-Aufnahmeraumes erstreckt und mit einem Schraubenschaft in eine Gehäusedurchbrechung des Klemmeinheit-Aufnahmeraumes hineinragt, in dem ein in einer Sensor-Höhenrichtung bewegliches Klemmglied sitzt, das mit zwei Klemmabschnitten seitlich über das Sensorgehäuse vorsteht. Die Klemmschraube ist mit einem Außengewindeabschnitt des Schraubenschaftes in eine Gewindebohrung des Klemmgliedes eingeschraubt, so dass ein Verdrehen der Klemmschraube zur Folge hat, das sich das Klemmglied einschließlich der beiden Klemmabschnitte in der Sensor-Höhenrichtung bewegt. Dadurch kann der in eine Verankerungsnut eingesetzte Sensor am zugeordneten Sensorträger klemmend fixiert werden. Bei unsachgemäßer Handhabung besteht allerdings das Problem, dass die Klemmschraube aus dem Klemmglied herausgeschraubt wird und verloren geht.
-
Eine vergleichbare Problematik besteht bei einem aus der
EP 1 069 410 A1 bekannten Sensor.
-
Ein ähnlich aufgebauter Sensor ist aus der
DE 10 2012 006 267 A1 bekannt. Dort ist einem versehentlichen Verlieren einer Klemmschraube mittels eines Sprengrings vorgebeugt, der nach dem Einsetzen der Klemmschraube in das Sensorgehäuse auf den Schraubenschaft aufgesetzt wird. Vor allem bei sehr kleinbauenden Sensoren ist diese Handhabung umständlich und zeitraubend.
-
Aus der
DE 41 31 779 A1 ist es bekannt, zur Schraubbefestigung von Abdeckungen von Geräten auf eine unverlierbare Halsschraube zurückzugreifen, die durch eine Gewindebuchse hindurchgeschraubt ist, die als separates Element in einer Bohrung der Abdeckung verankert ist.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die eine einfache Handhabung eines kostengünstig herstellbaren Sensors zur sicheren Fixierung in einer Verankerungsnut ermöglichen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Sensor der eingangs genannten Art vorgesehen, dass zumindest ein Längenabschnitt der Gehäuseausnehmung des Klemmeinheit-Aufnahmeraumes als ein Innengewindeabschnitt ausgebildet ist, der ein zum Außengewinde des Außengewindeabschnittes des Schraubenschaftes komplementäres Innengewinde aufweist, das in den Kunststoff eines sich über die Gehäusedurchbrechung hinweg erstreckenden und von der Gehäuseausnehmung durchsetzen Begrenzungssteges des einstückigen Begrenzungswandabschnittes des Sensorgehäuses eingeformt ist, wobei die Klemmschraube als eine Halsschraube ausgebildet ist, deren Schraubenschaft einen zwischen dem Außengewindeabschnitt und dem Schraubenkopf ausgebildeten, den Innengewindeabschnitt der Gehäuseausnehmung durchsetzenden gewindelosen Halsabschnitt aufweist, der länger ist als der Innengewindeabschnitt und dessen Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Innengewindeabschnittes.
-
Die Aufgabe wird ferner durch eine Arbeitsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, deren Sensor in dem vorgenannten Sinne ausgebildet ist.
-
Der erfindungsgemäße Sensor eignet sich vor allem zum klemmenden Fixieren in einer einen abgestuften Querschnitt aufweisenden Verankerungsnut eines beliebigen Sensorträgers. Eine solche Verankerungsnut hat einen in einer Nut-Höhenrichtung einem Nutgrund gegenüberliegenden Nuthals und einen sich in der Nut-Höhenrichtung über zwei einander in einer Nut-Querrichtung gegenüberliegende Abstufungen an den Nuthals anschließenden breiteren Verankerungsabschnitt. Der Verankerungsabschnitt ist tiefer in der Verankerungsnut angeordnet als der Nuthals, wobei jede der beiden Abstufungen eine dem Nutgrund zugewandte Abstützfläche definiert. Der Sensor kann so in eine Gebrauchsstellung in die Verankerungsnut eingesetzt werden, dass die über die seitlichen Gehäuseaußenflächen des Sensorgehäuses vorstehenden Klemmabschnitte des Klemmgliedes in dem Verankerungsabschnitt platziert sind und jeweils einer der beiden Abstützflächen der Verankerungsnut gegenüberliegen. Durch ein Verdrehen der Klemmschraube an dem von der Sensor-Oberseite her zugänglichen Schraubenkopf lässt sich das Klemmglied relativ zum Sensor-Gehäuse in Richtung der Sensor-Oberseite verlagern, so dass die Klemmabschnitte mit den Abstützflächen und das Sensorgehäuse mit dem Nutgrund der Verankerungsnut verspannt werden, wodurch der Sensor in der Verankerung festgeklemmt ist. Die als Halsschraube mit speziellen Abmessungen ausgestaltete Klemmschraube durchsetzt dabei mit ihrem gewindelosen Halsabschnitt den Innengewindeabschnitt der Gehäuseausnehmung des Klemmeinheit-Aufnahmeraumes, so dass sie selbst dann nicht herausfallen und verloren gehen kann, wenn sie beim Lösen des Sensors versehentlich zu weit aus dem Klemmglied herausgeschraubt wird. Diese Verliersicherung ist äußert kostengünstig verwirklicht, da der Innengewindeabschnitt der Gehäuseausnehmung, durch den die Klemmschraube beim Einsetzen in das Sensorgehäuse mit ihrem Außengewindeabschnitt hindurchgeschraubt werden muss, ein als Begrenzungssteg ausgebildeter, integraler Bestandteil eines als Begrenzungswandabschnitt bezeichneten und aus Kunststoff bestehenden einstückigen Wandabschnittes des Sensorgehäuses ist, der den Klemmeinheit-Aufnahmeraum peripher begrenzt. Somit erübrigt sich der Einbau eines den Innengewindeabschnitt definierenden Zusatzteils in das Sensorgehäuse und der Sensor kann mit geringen Kosten für Einzelteile und Montage hergestellt werden. Dementsprechend lässt sich auch eine mit dem Sensor ausgestattete Arbeitsvorrichtung kostengünstig zur Verfügung stellen.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Der Sensortyp des Sensors ist prinzipiell beliebig. Er kann beispielsweise als Drucksensor oder Lagesensor konzipiert sein. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor ein Positionssensor, dessen Sensoreinrichtung zum berührungslosen Ansprechen auf ein sich in der Nähe befindliches bewegliches Sensor-Betätigungselement ausgebildet ist. Eine über einen solchen Positionssensor verfügende Arbeitsvorrichtung enthält zweckmäßigerweise ein Arbeitsgerät mit einer als Sensorträger fungierenden ersten Gerätekomponente und einer diesbezüglich beweglichen weiteren, zweiten Gerätekomponente, die mit dem Sensor-Betätigungselement ausgestattet ist, wobei die beiden Gerätekomponenten relativ zueinander bewegbar sind und der Sensor berührungslos in der Lage ist, mindestens eine Relativposition zwischen den beiden Gerätekomponenten zu detektieren. Bei dem Arbeitsgerät handelt es sich insbesondere um einen fluidbetätigten Antrieb, bevorzugt um einen pneumatischen Linearantrieb.
-
Bei einer möglichen Ausgestaltung des Sensors ist das Innengewinde des Innengewindeabschnittes bereits vor dem erstmaligen Einschrauben der Klemmschraube vorgefertigt. Beispielsweise ist das Innengewinde im Zusammenhang mit einer Spritzgießherstellung des Sensorgehäuses unmittelbar unter Verwendung eines entsprechend gestalteten Spritzgießwerkzeuges in den Begrenzungssteg eingeformt worden. Die Realisierung des einstückigen Begrenzungswandabschnittes aus einem Kunststoff bietet allerdings die alternative, besonders vorteilhafte Möglichkeit, das Innengewinde durch die Klemmschraube selbst bei deren erstmaligem Einschrauben in den Begrenzungssteg des einstückigen Begrenzungswandabschnittes einzuschneiden. Hierzu verfügt die Klemmschraube über gewindefurchende Eigenschaften. Insbesondere ist das Außengewinde ausreichend scharfkantig, um beim Eindrehen in den noch innengewindelosen Innengewindeabschnitt der Gehäuseausnehmung selbsttätig ein Muttergewinde einschneiden zu können. Eine solche Ausgestaltung wird bei dem erfindungsgemäßen Sensor bevorzugt, da sie eine weitere Reduzierung der für die Herstellung erforderlichen Werkzeugkosten ermöglicht.
-
Der Innengewindeabschnitt selbst ist bevorzugt relativ kurz und ist insbesondere wesentlich kürzer als der Außengewindeabschnitt der Klemmschraube. Bevorzugt hat der Gewindegang des Innengewindes des Innengewindeabschnittes eine Winkelerstreckung von weniger als 360° und liegt beispielsweise im Bereich von nur 270°.
-
Das Sensorgehäuse hat zweckmäßigerweise einen aus Kunststoff bestehenden einstückigen Gehäusehauptkörper, der einen Gehäuseinnenraum umschließt, in dem die Sensoreinrichtung untergebracht ist. Die Sensoreinrichtung hat elektrische und/oder elektronische Komponenten, die bevorzugt auf einer ebenfalls zu der Sensoreinrichtung gehörenden Platine angebracht und mittels Leiterbahnen untereinander verschaltet sind. Elektronische Komponenten der Sensoreinrichtung enthalten zweckmäßigerweise einen oder mehrere Magnetfeldsensoren, beispielsweise Hallsensoren. Der den Klemmeinheit-Aufnahmeraum umrahmende Begrenzungswandabschnitt ist ein integraler Bestandteil des Gehäusehauptkörpers, so dass er bei der bevorzugten Spritzgießherstellung des Gehäusehauptkörpers unmittelbar geformt werden kann.
-
Der Gehäuseinnenraum des Sensorgehäuses ist zweckmäßigerweise, soweit er nicht von Komponenten des Sensors und insbesondere der Sensoreinrichtung belegt ist, durch einen Vergusskörper komplett ausgefüllt, der aus einer im flüssigen Zustand eingefüllten und anschließend ausgehärteten Vergussmasse besteht, beispielsweise aus einem Schmelzkleber.
-
Als Kunststoff des Begrenzungswandabschnittes und somit bevorzugt auch des einstückigen Gehäusehauptkörpers wird insbesondere Polyethylen, Polyropylen oder auch ein faserverstärkter Kunststoff gewählt.
-
An der der Sensor-Oberseite entgegengesetzten Sensor-Unterseite ist der von dem Sensorgehäuse umschlossene Gehäuseinnenraum zweckmäßigerweise mit einer Öffnung versehen, die durch den eingebrachten Vergusskörper dicht verschlossen ist. Diese Öffnung ist insbesondere schlitzförmig ausgebildet und erstreckt sich bevorzugt in einer Sensor-Längsrichtung, die orthogonal zur Sensor-Querrichtung und der diesbezüglich senkrechten Sensor-Höhenrichtung ausgerichtet ist.
-
Als günstig wird es angesehen, wenn der Innengewindeabschnitt der Gehäuseausnehmung des Klemmeinheit-Aufnahmeraums einen direkt in die Gehäusedurchbrechung übergehenden Endabschnitt der Gehäuseausnehmung bildet, wobei sich oben an den Innengewindeabschnitt ein sich bis zu der oberen Gehäuseaußenfläche erstreckender Kopfaufnahmeabschnitt der Gehäuseausnehmung anschließt, der im Durchmesser größer und auch länger ist als der Innengewindeabschnitt und der zur Aufnahme des Schraubenkopfes der Klemmschraube ausgebildet ist. Bevorzugt hat der Kopfaufnahmeabschnitt eine solche Länge, dass der Schraubenkopf darin komplett versenkt aufgenommen sein kann.
-
Das in der Gehäusedurchbrechung des Klemmeinheit-Aufnahmeraumes in der Sensor-Höhenrichtung verstellbare Klemmglied kann eine bezüglich dem Sensorgehäuse maximal abgesenkte untere Endstellung einnehmen, die insbesondere dadurch vorgegeben ist, dass sich das Klemmglied direkt oder indirekt an einem Begrenzungsboden des einstückigen Begrenzungswandabschnittes abstützt. In dieser unteren Endstellung kann die Klemmschraube mit ihrem Außengewindeabschnitt in die Gewindebohrung des Klemmgliedes eingeschraubt sein. Zweckmäßigerweise sind die Abmessungen der Klemmschraube, des Klemmgliedes und des Begrenzungswandabschnittes so aufeinander abgestimmt, dass die Klemmschraube in der maximal abgesenkten unteren Endstellung des Klemmgliedes eine unwirksame Stellung einnehmen kann, in der ihr Außengewindeabschnitt weder mit Innengewinde des Klemmgliedes noch mit dem Innengewinde des Innengewindeabschnittes der Gehäuseausnehmung in einem Gewindeeingriff steht. Diese unwirksame Stellung ist insbesondere eine Zwischenstellung der Klemmschraube beim Einsetzen in das Sensorgehäuse unmittelbar vor dem Einschrauben in das Klemmglied.
-
Bevorzugt ist das Klemmglied an seiner der Klemmschraube abgewandten Unterseite mit einer Sicherungsvertiefung versehen, in die ein als Bestandteil des einstückigen Begrenzungswandabschnittes ausgebildeter Sicherungsvorsprung in der Sensor-Höhenrichtung eintaucht, so dass das Klemmglied an einem seitlichen Herausfallen aus der Gehäusedurchbrechung gehindert ist. Das Klemmglied ist selbst dann in der Gehäusedurchbrechung gehalten, wenn die Klemmschraube die vorgenannte unwirksame Stellung einnimmt und noch nicht mit dem Klemmglied im Gewindeeingriff steht. Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass das Klemmglied nicht aus dem Klemmeinheit-Aufnahmeraum herausfallen kann, wenn die Klemmschraube beim Lösen der Klemmung des Sensors versehentlich vollständig aus dem Klemmglied herausgeschraubt wird.
-
Die Herausfallsicherung kann dadurch optimiert sein, dass die Gewindebohrung des Klemmgliedes im Bereich der dem Begrenzungssteg zugewandten Oberseite des Klemmgliedes über einen gewindelosen oberen Endabschnitt verfügt, in den die Klemmschraube ohne Gewindeeingriff axial eintauchen kann.
-
Bei einer bevorzugten Gestaltung verfügt das Klemmglied über einen U-förmigen Querschnitt, wobei es zwei durch einen die Gewindebohrung aufweisenden Verbindungssteg miteinander verbundene Klemmgliedschenkel aufweist, die jeweils endseitig einen der Klemmabschnitte bilden. Gemeinsam begrenzen die beiden Klemmgliedschenkel und der Verbindungssteg eine rinnenförmige Klemmglied-Vertiefung, wobei das Klemmglied so positioniert ist, dass die dem Verbindungssteg abgewandte Vertiefungsöffnung der Klemmglied-Vertiefung von dem Begrenzungssteg abgewandt ist und in der Sensor-Höhenrichtung nach unten weist. Bevorzugt ist die bereits erwähnte Sicherungsvertiefung unmittelbar von der Klemmglied-Vertiefung gebildet.
-
Zweckmäßigerweise durchsetzt die Gewindebohrung das Klemmglied in der Sensor-Höhenrichtung vollständig. Dies ermöglicht es der Klemmschraube, zum Zwecke des Festklemmens des Sensors in einer Verankerungsnut mit ihrem Schraubenschaft durch die Gewindebohrung des Klemmgliedes hindurchzutreten und sich mit ihrer dem Schraubenkopf abgewandten vorderen Stirnfläche direkt oder indirekt an einem dem Begrenzungssteg gegenüberliegenden Begrenzungsboden des einstückigen Begrenzungswandabschnittes des Sensorgehäuses abzustützen.
-
Die vorgenannte Abstützung kann durch einen direkten Kontakt der vorderen Stirnfläche des Schraubenschaftes mit dem Begrenzungsboden des einstückigen Begrenzungswandabschnittes realisiert sein. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn zwischen dem Klemmglied und dem Begrenzungsboden eine aus Metall bestehende, an dem Begrenzungsboden anliegende Stützplatte angeordnet ist, an der sich die Klemmschraube mit der dem Schraubenkopf entgegengesetzten vorderen Stirnfläche des Schraubenschaftes abstützen kann und die sich ihrerseits dabei an dem Begrenzungsboden abstützt. Dadurch kann selbst bei einem starken Festziehen der Klemmschraube einer Beschädigung des Kunststoffmaterials des Sensorgehäuses vorgebeugt werden.
-
Wenn das Klemmglied entsprechend der obigen Erläuterungen an seiner Unterseite über eine Klemmglied-Vertiefung verfügt, ist es vorteilhaft, wenn die Stützplatte über derartige Abmessungen verfügt, dass sie in jeder von dem Klemmglied bezüglich dem Sensorgehäuse einnehmbaren Höhenposition zumindest teilweise in die Klemmglied-Vertiefung eintaucht. Dadurch ist die Stützplatte mit einfachen Mitteln an einem seitigen Herausfallen aus der Gehäusedurchbrechung auch dann gehindert, wenn sie momentan nicht von der Klemmschraube beaufschlagt ist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung in einem Längsschnitt gemäß Schnittebene I-I aus 2, wobei zugleich ein erfindungsgemäßer Sensor bevorzugten Aufbaus in einem entsprechenden Längsschnitt illustriert ist, der unter Einnahme einer Gebrauchsstellung in einer Verankerungsnut eines Arbeitsgerätes der Arbeitsvorrichtung lösbar festgeklemmt ist,
- 2 die Anordnung aus 1 in einem Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II aus 1, wobei ein Klemmglied des Sensors in einer Klemmstellung gezeigt ist,
- 3 einen Querschnitt entsprechend der Darstellung in 2, wobei der in die Verankerungsnut eingesetzte Sensor noch nicht festgeklemmt ist und sich das Klemmglied in einer Lösestellung befindet,
- 4 eine Einzeldarstellung des aus 1 bis 3 ersichtlichen Sensors in einer perspektivischen Ansicht,
- 5 einen perspektivischen Längsschnitt des Sensors gemäß der mit der Schnittebene I-I zusammenfallenden Schnittebene V-V aus 4, und
- 6 bis 8 verschiedene Montagephasen beim Einsetzen einer zur Betätigung des Klemmgliedes vorgesehenen Klemmschraube in das Sensorgehäuse des Sensors bei der Herstellung des Sensors und jeweils in seiner Querschnittsdarstellung entsprechend derjenigen der 2 und 3.
-
Die aus 1 bis 3 ersichtliche Arbeitsvorrichtung 1 enthält ein nur bereichsweise und im Längsschnitt dargestelltes Arbeitsgerät 3, das über zwei relativ zueinander bewegbare erste und zweite Gerätekomponenten 4, 5 verfügt. Exemplarisch kann die zweite Gerätekomponente 5 eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Relativbewegung 7 bezüglich der ersten Gerätekomponente 4 ausführen.
-
In der ersten Gerätekomponente 4 ist eine Verankerungsnut 17 ausgebildet, in der ein eine Gebrauchsstellung einnehmender Sensor 2, der bevorzugt ebenfalls ein Bestandteil der Arbeitsvorrichtung 1 ist, in einer Gebrauchsstellung angeordnet ist. Die erste Gerätekomponente 4 repräsentiert somit einen Sensorträger 4a. Der Sensor 2 enthält eine Sensoreinrichtung 35 mit Sensormitteln 16, die berührungslos durch ein in ihre Nähe gelangendes Sensor-Betätigungselement 6 aktivierbar sind und bei Aktivierung ein elektrisches Sensorsignal hervorrufen können, das über ein elektrisches Kabel 28 an eine nicht weiter abgebildete, angeschlossene externe elektronische Steuereinrichtung ausgegeben werden kann.
-
Exemplarisch ist das Arbeitsgerät 3 ein durch Fluidkraft betätigbarer Linearantrieb, wobei die erste Gerätekomponente 4 vom Gehäuse des Linearantriebes und die zweite Gerätekomponente 5 von einem in einem Innenraum 8 der ersten Gerätekomponente 4 durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung zur Ausführung der Relativbewegung 7 hin und her bewegbaren Antriebskolben gebildet ist. Das Arbeitsgerät 3 ist beispielsweise ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder.
-
Die Sensormittel 16 sind durch das Sensor-Betätigungselement 6 berührungslos betätigbar. Bevorzugt sind die Sensormittel 16 von einer magnetfeldempfindlichen Art, während das Sensor-Betätigungselement 6 als eine Permanentmagneteinrichtung ausgebildet ist, deren Magnetfeld die Sensormittel 16 aktivieren kann. Bei den Sensormitteln 16 handelt es sich vorzugsweise um einen oder mehrere Magnetfeldsensoren, insbesondere um einen oder mehrere Hallsensoren. Hiervon abweichend könnten die Sensormittel 16 beispielsweise auch aus mindestens einem sogenannten Reed-Schalter bestehen.
-
Bei der illustrierten Anordnung ist der Sensor 2 ein Positionssensor 2a, der dafür ausgebildet ist, mindestens eine Position des Sensorbetätigungselementes 6 und dementsprechend der mit dem Sensor-Betätigungselement 6 ausgestatteten zweiten Gerätekomponente 5 zu erfassen. Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 2 ein Lagesensor, der ausgebildet ist, um die räumliche Ausrichtung einer mit ihm bestückten Gerätekomponente 4 zu detektieren. Die zweite Gerätekomponente 5 kann dabei entfallen.
-
Die Verankerungsnut 17 ist in eine Außenfläche 18 der ersten Gerätekomponente 4 eingelassen und hat insbesondere eine lineare Erstreckung in einer durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Nut-Längsrichtung 17a. Die Verankerungsnut 17 hat ferner eine zu der Nut-Längsrichtung 17a orthogonale Nut-Höhenrichtung 17b, die sich zwischen einer schlitzartigen Nutöffnung 22 an der Außenfläche 18 und einem den tiefsten Punkt der Verankerungsnut 17 definierenden Nutgrund 27 der Verankerungsnut 17 erstreckt. An die schlitzartige Nutöffnung 22 schließt sich in der Nut-Höhenrichtung 17b zum Nutgrund 27 hin zunächst ein Nuthals 23 und darauffolgend ein bezüglich des Nuthalses 23 breiterer Verankerungsabschnitt 25 an. Auf diese Weise ergibt sich ein in der Richtung zum Nutgrund 27 abgestufter Querschnitt der Verankerungsnut 17 mit zwei sich im Übergangsbereich zwischen dem Nuthals 23 und dem Verankerungsabschnitt 25 in einer zur Nut-Höhenrichtung 17b rechtwinkeligen Nutquerrichtung 17c gegenüberliegenden Abstufungen 26, wobei jede Abstufung 26 eine in der Nut-Höhenrichtung 17b dem Nutgrund 27 zugewandte Abstützfläche 29 definiert, die sich streifenförmig in der Nut-Längsrichtung 17a erstreckt.
-
Der Nutgrund 27 ist zweckmäßigerweise Bestandteil einer konkav abgerundeten Begrenzungsfläche 30 des Verankerungsabschnittes 25, wobei allerdings durchaus die Möglichkeit besteht, den Verankerungsabschnitt 25 beispielsweise mit einem rechteckigen Querschnitt zu versehen.
-
Der Sensor 2 hat ein längliches Sensorgehäuse 36, das sich in einer Sensor-Längsrichtung 2a erstreckt, bei der es sich um die Achsrichtung einer mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen Sensor-Längsachse 2a handelt. Der Sensor 2 hat ferner eine zur Sensor-Längsachse 2a rechtwinkelige Sensor-Hochachse 2b, deren Achsrichtung eine Sensor-Höhenrichtung 2b definiert, und er hat eine sowohl zur Sensor-Längsachse 2a als auch zur Sensor-Hochachse 2b rechtwinkelige Sensor-Querachse 2c, deren Achsrichtung eine Sensor-Querrichtung 2c definiert.
-
Wenn der Sensor 2 die in die Verankerungsnut 17 eingesetzte Gebrauchsstellung einnimmt, erstreckt sich die Sensor-Längsachse 2a in der Nut-Längsrichtung 17a und die Sensor-Hochachse 2b in der Nut-Höhenrichtung 17b.
-
Das Sensorgehäuse 36 hat zwei in der Sensor-Querrichtung 2c einander entgegengesetzte und voneinander abgewandte seitliche Gehäuseaußenflächen 11, die in der Gebrauchsstellung des Sensors 2 jeweils einer der beiden Abstufungen 26 des Nutquerschnittes der Verankerungsnut 17 zugewandt sind. Der Sensor 2 hat in der Sensor-Höhenrichtung 2b zweckmäßigerweise eine derartige Höhe, dass er in der Gebrauchsstellung vollständig im Innern der Verankerungsnut 17 aufgenommen ist und an der schlitzartigen Nutöffnung 22 nicht über die Außenfläche 18 der ersten Gerätekomponente 4 vorsteht.
-
Das Sensorgehäuse 36 hat einen aus Kunststoff bestehenden einstückigen Gehäusehauptkörper 12. Dieser Gehäusehauptkörper 12 umschließt einen als Gehäuseinnenraum 13 bezeichneten Hohlraum. In dem Gehäuseinnenraum 13 ist die Sensoreinrichtung 35 untergebracht. Das Volumen der Sensoreinrichtung 35 ist geringer als das Volumen des Gehäuseinnenraumes 13, wobei die vorhandenen Zwischenräume durch einen in den 1 und 5 der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten Vergusskörper 14 ausgefüllt sind, wodurch die Sensoreinrichtung 35 lagemäßig bezüglich dem Gehäusehauptkörper 12 unbeweglich fixiert ist. Bei dem Vergusskörper 14 handelt es sich um eine im fließfähigen Zustand eingefüllte und anschließend ausgehärtete Vergussmasse, beispielsweise um einen Schmelzkleber.
-
Der Sensor 2 hat eine in der Sensor-Höhenrichtung 2b orientierte Sensor-Oberseite 32 und eine diesbezüglich entgegengesetzt orientierte Sensor-Unterseite 33. In der Gebrauchsstellung des Sensors 2 ist die Sensor-Unterseite 33 dem Nutgrund 27 der Verankerungsnut 17 zugewandt und die Sensor-Oberseite 32 befindet sich im Bereich der schlitzartigen Nutöffnung 22.
-
An der Sensor-Unterseite 33 hat der Gehäusehauptkörper 12 zweckmäßigerweise eine im folgenden als Längsschlitz 24 bezeichnete, sich in der Sensor-Längsrichtung 2a erstreckende schlitzförmige Öffnung, die in den Gehäuseinnenraum 13 einmündet. Durch diesen Längsschlitz 24 hindurch kann die Sensoreinrichtung 35 bei der Herstellung des Sensors 2 in den Gehäuseinnenraum 13 eingesetzt werden. Der Längsschlitz 24 ist von dem Vergusskörper 14 verschlossen, der einen weiteren Bestandteil des Sensorgehäuses 36 bildet.
-
Bevorzugt enthält die Sensoreinrichtung 35 eine Platine 37, beispielsweise eine Leiterplatte. Auf dieser Platine 37 sitzen die Sensormittel 16, die über Leiterbahnen 38 der Platine 37 in geeigneter Weise untereinander und mit elektrischen Leitern 28a eines beispielsweise stirnseitig in den Gehäuseinnenraum 13 hineinragenden elektrischen Kabels 28 kontaktiert sind. Exemplarisch bestehen die Sensormittel 16 aus einer Mehrzahl von insbesondere als Hallsensoren ausgebildeten Magnetfeldsensoren.
-
Der Gehäusehauptkörper 12 hat eine einstückige Hauptkörperwand 42, die sich um den Gehäuseinnenraum 13 herum erstreckt und die beiden seitlichen Gehäuseaußenflächen 11 definiert. Die Hauptkörperwand 42 definiert außerdem eine in der Sensor-Höhenrichtung 2b nach oben weisende obere Gehäuseaußenfläche 43 und zweckmäßigerweise eine diesbezüglich entgegengesetzte, an der Sensor-Unterseite 33 angeordnete untere Gehäuseaußenfläche 44, die sich beidseits des optionalen Längsschlitzes 24 erstreckt.
-
Ein einstückiger Bestandteil der insgesamt einstückigen Hauptkörperwand 42, der als Begrenzungswandabschnitt 45 bezeichnet wird, umschließt einen zur Außenseite des Sensors 2 hin offenen Hohlraum, der aufgrund seines Verwendungszwecks als Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 bezeichnet wird. Der Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 ist zweckmäßigerweise durch den Begrenzungswandabschnitt 45 von dem Gehäuseinnenraum 13 vollständig abgetrennt.
-
In dem Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 ist eine mehrteilige Klemmeinheit 46 angeordnet, die zumindest ein Klemmglied 47 und eine Klemmschraube 48 enthält und die bei dem illustrierten bevorzugten Ausführungsbeispiel auch noch eine Stützplatte 49 aufweist. Alle drei vorgenannten Komponenten 47, 48, 49 bestehen aus Metall, insbesondere aus Stahl und bevorzugt aus Edelstahl.
-
Der Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 setzt sich aus zwei ineinander übergehenden Aufnahmeraumabschnitten zusammen. Ein erster Aufnahmeraumabschnitt ist von einer Gehäusedurchbrechung 52 gebildet, ein zweiter Aufnahmeraumabschnitt von einer Gehäuseausnehmung 53.
-
Die Gehäusedurchbrechung 52 durchsetzt das Sensorgehäuse 36 in der Sensor-Querrichtung 2c und mündet mit je einer seitlichen Durchbrechungsöffnung 54 zu jeweils einer der beiden seitlichen Gehäuseaußenflächen 11 des Gehäusehauptkörpers 12 aus. Bevorzugt hat die Gehäusedurchbrechung 52 in einem Längsschnitt des Sensors 2 gemäß 1 betrachtet einen zumindest im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt.
-
Die Gehäuseausnehmung 53 erstreckt sich in der Sensor-Höhenrichtung 2b oberhalb der Gehäusedurchbrechung 52, wobei sie mit einer der Sensor-Unterseite 33 zugewandten Übergangsöffnung 55 von oben her in die Gehäusedurchbrechung 52 einmündet und außerdem mit einer oberen Ausnehmungsöffnung 56 zu der oberen Gehäuseaußenfläche 43 ausmündet. Im Querschnitt des Sensors 2 gemäß 2 und 3 betrachtet, mündet die Übergangsöffnung 55 bevorzugt mittig zwischen den beiden seitlichen Durchbrechungsöffnungen 54 in die Gehäusedurchbrechung 52 ein.
-
Ebenfalls in dem vorgenannten Querschnitt betrachtet, hat der Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 bevorzugt eine T-förmige Querschnittsform. Eine solche Querschnittsform liegt zweckmäßigerweise auch bei einer Betrachtung im Längsschnitt des Sensors 2 vor, der aus den 1 und 5 ersichtlich ist.
-
Das Klemmglied 47 ist in der Gehäusedurchbrechung 52 platziert, wobei es eine derartige Länge hat, dass es über die beiden seitlichen Durchbrechungsöffnungen 54 hinausragt. Jeder hinausragende Endabschnitt des Klemmgliedes 47 bildet einen Klemmabschnitt 57, der über die zugeordnete seitliche Gehäuseaußenfläche 11 nach außen vorsteht.
-
Die Gehäuseausnehmung 53 hat rechtwinkelig zur Sensor-Höhenrichtung 2b zweckmäßigerweise einen kreisrunden Querschnitt.
-
Wie man insbesondere den 1, 4 und 5 gut entnehmen kann, durchsetzt die Gehäuseausnehmung 53 einen als Begrenzungssteg 58 bezeichneten stegförmigen Bestandteil des Begrenzungswandabschnittes 45. Der Begrenzungssteg 58 überspannt die Gehäusedurchbrechung 52 mit in der Sensor-Höhenrichtung 2b gemessenem Abstand oberhalb eines Begrenzungsbodens 62, bei dem es sich um einen Bestandteil des einstückigen Begrenzungswandabschnittes 45 handelt, der die Gehäusedurchbrechung 52 an der der Gehäuseausnehmung 53 entgegengesetzten Unterseite begrenzt. Die Gehäuseausnehmung 53 durchsetzt den Begrenzungssteg 58.
-
Das Klemmglied 47 hat zweckmäßigerweise einen U-förmigen Querschnitt mit zwei in der Sensor-Querrichtung 2c zueinander beabstandeten Klemmgliedschenkeln 63, die an ihrem der oberen Gehäuseaußenfläche 43 zugewandten oberen Endabschnitt durch einen Verbindungssteg 64 einstückig miteinander verbunden sind. Die dem Verbindungssteg 64 abgewandten unteren Endabschnitte 65 der Klemmschenkel 63 haben einen in der Sensor-Querrichtung 2c nach außen ragenden rippenförmigen Vorsprung, der den zugeordneten Klemmabschnitt 57 bildet.
-
Gemeinsam begrenzen der Verbindungssteg 64 und die beiden Klemmgliedschenkel 63 eine Klemmglied-Vertiefung 66, die eine in der Sensor-Höhenrichtung 2b nach unten weisende Vertiefungsöffnung 67 hat. Die Klemmglied-Vertiefung 66 ist rinnenförmig konturiert und erstreckt sich in der Sensor-Längsrichtung 2a, wobei sie an beiden in der Sensor-Längsrichtung 2a orientierten Stirnseiten offen ist.
-
Der Begrenzungsboden 62 hat im mittleren Bereich einen in Richtung zu der Gehäuseausnehmung 53 nach oben ragenden Bodenvorsprung 68. Der Bodenvorsprung 68 taucht von unten her in die Klemmglied-Vertiefung 66 ein, so dass das Klemmglied 47 an einem seitlichen Herausfallen aus der Gehäusedurchbrechung 52 durch formschlüssigen Kontakt mit dem Bodenvorsprung 68 gehindert ist. Insofern definiert die Klemmglied-Vertiefung 66 gleichzeitig eine Sicherungsvertiefung 71 und der Bodenvorsprung 68 repräsentiert einen Sicherungsvorsprung 72.
-
Die bereits angesprochene optionale Stützplatte 49 ist zwischen dem Verbindungssteg 64 und dem Bodenvorsprung 68 angeordnet. Sie befindet sich daher in der Klemmglied-Vertiefung 66, so dass sie aus den Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 nicht herausfallen kann.
-
In dem Klemmglied 47 ist eine sich in der Sensor-Höhenrichtung 2b erstreckende Gewindebohrung 73 ausgebildet. Sie verfügt über ein Innengewinde 74. Bevorzugt ist das Klemmglied 47 von der Gewindebohrung 73 vollständig durchsetzt.
-
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist die Gewindebohrung 73 in dem Verbindungsteg 64 ausgebildet. Sie mündet daher einerseits nach unten hin in die Klemmglied-Vertiefung 66 ein und ist andererseits zu der der Gehäuseausnehmung 53 zugewandten oberen Verbindungssteg-Außenfläche 75 hin offen.
-
Das Innengewinde 74 erstreckt sich zweckmäßigerweise nicht ganz bis zu der oberen Verbindungssteg-Außenfläche 75, sondern endet in einem diesbezüglichen Abstand, so dass die Gewindebohrung 73 einen gewindelosen oberen Endabschnitt 76 hat, mit dem sie zu der oberen Verbindungssteg-Außenfläche 75 ausmündet. Dieser gewindelose obere Endabschnitt 76 hat einen größeren Innendurchmesser als der Bereich des Innengewindes 74.
-
Ein Längenabschnitt der den Begrenzungssteg 58 durchsetzenden Gehäuseausnehmung 53 ist als ein Innengewindeabschnitt 77 ausgebildet, der ein Innengewinde 78 aufweist. Der Innengewindeabschnitt 77 erstreckt sich über lediglich eine Teillänge der Gehäuseausnehmung 53 hinweg, kann allerdings entsprechend eines nicht illustrierten Ausführungsbeispiels auch die gesamte Ausnehmungslänge der Gehäuseausnehmung 53 belegen.
-
Der Innengewindeabschnitt 77 ist ein einstückiger Bestandteil des aus Kunststoff bestehenden Begrenzungssteges 58. Dementsprechend ist das Innengewinde 78 direkt in den Kunststoff des Begrenzungssteges 58 eingeformt, der seinerseits einstückig in die weiteren Bestandteile des Begrenzungswandabschnittes 45 übergeht.
-
Es ist vorteilhaft, wenn der Innengewindeabschnitt 77 der Gehäuseausnehmung 53 einen direkt in die Gehäusedurchbrechung 52 übergehenden unteren Endabschnitt der Gehäuseausnehmung 53 bildet, was bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Übergangsöffnung 55 stellt hier unmittelbar das untere Ende des Innengewindeabschnittes 77 dar. Verglichen mit der Gesamtlänge der Gehäuseausnehmung 53 hat der Innengewindeabschnitt 77 allerdings eine geringere Länge, die beispielsweise nur 15 % bis 30 % der Gesamtlänge der Gewindeausnehmung 53 aufweist.
-
Oben an den Innengewindeabschnitt 77 schließt sich zweckmäßigerweise ein gewindeloser Längenabschnitt der Gehäuseausnehmung 53 an, der aufgrund seiner Funktion im Folgenden als Kopfaufnahmeabschnitt 81 bezeichnet wird und dessen Innendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Innengewindeabschnittes 77. Dieser Kopfaufnahmeabschnitt 81 ist zweckmäßigerweise auch länger als der Innengewindeabschnitt 77.
-
Die weiter oben schon angesprochene Klemmschraube 48 der Klemmeinheit 46 hat einen Schraubenkopf 82 und einen von dem Schraubenkopf 82 abstehenden Schraubenschaft 83. Der Schraubenkopf 82 ist mit einem Betätigungsabschnitt 84 versehen, in den mit Hilfe eines Betätigungswerkzeuges ein Drehmoment einleitbar ist, um eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Drehbewegung 85 der Klemmschraube 48 in einer der beiden möglichen Drehrichtungen hervorzurufen. Exemplarisch ist der Betätigungsabschnitt 84 von einer stirnseitig zugänglichen profilierten axialen Vertiefung des Schraubenkopfes 82 gebildet, die beispielsweise als Innensechskant profiliert ist.
-
Eine Besonderheit der Klemmschraube 48 besteht darin, dass sie als eine Halsschraube ausgebildet ist. Ihr Schraubenschaft 83 hat einen zu einer vorderen Stirnfläche 86 des Schraubenschafts 83 auslaufenden Außengewindeabschnitt 87, der zu dem Schraubenkopf 82 beabstandet ist, wobei sich zwischen ihm und dem Schraubenkopf 82 ein gewindeloser Halsabschnitt 88 des Schraubenschaftes 83 erstreckt. Der Außendurchmesser des Halsabschnittes 88 ist geringer als derjenige des Außengewindeabschnittes 87.
-
Der Außengewindeabschnitt 87 hat ein Außengewinde 91, das zum Innengewinde 74 der Gewindebohrung 73 des Klemmgliedes 47 komplementär ausgebildet ist. Somit kann die Klemmschraube 48 mit ihrem Außengewindeabschnitt 87 in das Innengewinde 74 der Gewindebohrung 73 eingeschraubt werden.
-
Das Innengewinde 78 des Innengewindeabschnittes 77 der Gehäuseausnehmung 53 ist ebenfalls komplementär zum Außengewinde 91 des Außengewindeabschnittes 87 ausgebildet. Insoweit stimmen auch hier Durchmesser und Steigung der zueinander komplementären Gewinde überein.
-
Im betriebsbereiten Zustand des Sensors 2 ist die Klemmschraube 48 mit ihrem Schraubenschaft 83 voraus so in die Gehäuseausnehmung 53 eingesetzt, dass sie mit ihrem Schraubenschaft 83 in die Gehäusedurchbrechung 52 hineinragt und mit ihrem Außengewindeabschnitt 87 in das Innengewinde 74 der Gewindebohrung 73 des Klemmgliedes 47 eingeschraubt ist. Dieser eingeschraubte Zustand ist in den 2 und 3 in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen gezeigt, die sich in der bezüglich des Klemmgliedes 47 vorhandenen Einschraubtiefe voneinander unterscheiden.
-
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist das Innengewinde 78 des Innengewindeabschnittes 77 bereits vor dem ersten Einsetzen der Klemmschraube 48 vorgefertigt. Es kann beispielsweise bei einer Spritzgießherstellung des Gehäusehauptkörpers 12 eingeformt worden sein.
-
Bei dem hiervon abweichenden, in der Zeichnung illustrierten bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde das Innengewinde 78 beim erstmaligen Eindrehen der Klemmschraube 48 unmittelbar durch den Außengewindeabschnitt 87 der Klemmschraube 48 erzeugt. Hierzu verfügt die Klemmschraube 48 über gewindefurchende Eigenschaften, die man auch als das gewindeschneidende Eigenschaften bezeichnen kann. Die Klemmschraube 48 ist in der Lage, das gewünschte Innengewinde 78 durch ihre Gewindegeometrie in einem entsprechend vorgefertigten gewindelosen Kernloch selbst auszubilden, das heißt dort selbst einzufurchen bzw. einzuschneiden. Bei der Herstellung des aus Kunststoff bestehenden Gehäusehauptkörpers 12 wird der Innengewindeabschnitt 77 quasi als Kernloch mit dem gewünschten Kernlochdurchmesser gewindelos hergestellt und das Innengewinde 78 wird beim anschließenden ersten Einschrauben der Klemmschraube 48 dauerhaft eingefurcht bzw. eingeschnitten.
-
Im betriebsbereit montierten Zustand der Klemmschraube 48 erstreckt sich der Schraubenschaft 83 mit seinem gewindelosen Halsabschnitt 88 durch den Innengewindeabschnitt 77 hindurch. Dies ist sehr gut aus den 1, 2 und 3 zu erkennen. Der gewindelose Halsabschnitt 88 ist länger als der besagte Innengewindeabschnitt 77 und der Außendurchmesser des kreiszylindrischen Halsabschnittes 88 ist geringer als der Innendurchmesser des Innengewindeabschnittes 77. Auf diese Weise hat die Klemmschraube 48 sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung eine gewisse Bewegungsfreiheit bezüglich des Gehäusehauptkörpers 12.
-
Die Höhenabmessungen in der Sensor-Höhenrichtung 2b des Klemmgliedes 47 und der Gehäusedurchbrechung 52 sind so aufeinander abgestimmt, dass das Klemmglied 47 in der Sensor-Höhenrichtung 2b relativ zum Sensorgehäuse 36 linear beweglich ist. Die hierbei von dem Klemmglied 47 ausführbare lineare Klemmgliedbewegung 92 ist in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil illustriert.
-
Darüber hinaus sind das Klemmglied 47 und die Gehäusedurchbrechung 52 so aufeinander abgestimmt, dass das Klemmglied 47 um die Sensor-Hochachse 2b nicht verdrehbar ist. Die in der Sensor-Längsrichtung 2a gemessene Breite der Gehäuseausnehmung 53 ist so auf die entsprechend gemessene Breite des Klemmgliedes 47 abgestimmt, das letzteres durch den Begrenzungswandabschnitt 45 unverdrehbar am Sensorgehäuse 36 abgestützt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Verdrehsicherung auch durch das Zusammenwirken des Klemmgliedes 47 mit dem Bodenvorsprung 68 realisiert sein.
-
Wenn die Klemmschraube 48 durch Beaufschlagung des Schraubenkopfes 82 zu einer Drehbewegung 85 veranlasst wird und gleichzeitig mit der Gewindebohrung 73 des Klemmgliedes 47 in Eingriff steht, führt das bezüglich der Drehachse der Klemmschraube 48 unverdrehbar am Sensorgehäuse 36 abgestützte Klemmglied 47 eine axiale Klemmgliedbewegung 92 aus, die abhängig von der Drehrichtung entweder in Richtung zum Begrenzungssteg 58 oder in Richtung zum Begrenzungsboden 62 orientiert ist.
-
Der Sensor 2 ist abmessungsmäßig so auf den Querschnitt der Verankerungsnut 17 abgestimmt, dass in der Gebrauchsstellung des Sensors 2 die beiden Klemmabschnitte 57 eine Position in dem Verankerungsabschnitt 25 einnehmen können und dabei jeweils einer der beiden Abstützflächen 29 in der Nut-Höhenrichtung 17b gegenüberliegen.
-
Zum Einsetzen des Sensors 2 in die Verankerungsnut 17 kann das Klemmglied 47 durch entsprechendes Verdrehen der Klemmschraube 48 in eine aus 3 ersichtliche abgesenkte Lösestellung positioniert sein, in der ein Höhenabstand zwischen den sich paarweise gegenüberliegenden Klemmabschnitten 57 und Abstützflächen 29 vorliegt. Der Sensor 2 kann dann sehr bequem von einer Stirnseite her axial in die Verankerungsnut 17 bis zur gewünschten Position eingeschoben werden. Beispielsweise wird hierzu eine Lösestellung des Klemmgliedes 47 eingestellt, die dadurch definiert ist, dass das Klemmglied 47 sich in einer maximal abgesenkten unteren Endstellung befindet, die dadurch vorgegeben ist, dass das Klemmglied 47, insbesondere in den Bereichen seiner Klemmabschnitte 57, an dem Begrenzungsboden 62 abgestützt ist beziehungsweise anliegt.
-
Zum Festklemmen des derart in der Gebrauchsstellung positionierten Sensors 2 ist die Klemmschraube 48 derart verdrehbar, dass sich der Außengewindeabschnitt 87 in die Gewindebohrung 73 einschraubt, wobei sich das verdrehgesicherte Klemmglied 47 nach oben verlagert, bis es mit seinen beiden Klemmabschnitten 57 an den Abstützflächen 29 der Verankerungsnut 17 zur Anlage gelangt.
-
Bei diesem Vorgang drückt gleichzeitig die Klemmschraube 48 mit der vorderen Stirnfläche 86 auf die Stützplatte 49, die somit ihrerseits auf den Begrenzungsboden 62 gedrückt wird, sodass der Sensor 2 mit der unteren Gehäuseaußenfläche 44 an den Nutgrund 27 der Verankerungsnut 17 angedrückt wird. Dadurch wird der Sensor letztlich zwischen einerseits den beiden Abstützflächen 29 und andererseits dem Nutgrund 27 eingespannt und klemmend fixiert.
-
Zum Lösen der Klemmung genügt es, die Klemmschraube 48 mit entgegengesetztem Richtungssinn zu verdrehen, so dass das Klemmglied 47 aus der an den Abstützflächen 29 anliegenden Klemmstellung wieder in eine diesbezüglich abgehobene Lösestellung abgesenkt wird.
-
Wenn keine Stützplatte 49 vorhanden ist, kann sich die Klemmschraube 48 direkt am Begrenzungsboden 62 und insbesondere an dem Bodenvorsprung 68 abstützen. Da der Gehäusehauptkörper 12 aus Kunststoff besteht, kann dies aber unter Umständen zu unerwünschten Materialverformungen führen. Daher ist es vorteilhaft, wenn die beschriebene Stützplatte 49 vorhanden ist und sich die Klemmschraube 48 mit Ihrer vorderen Stirnfläche 86 auf der Stützplatte 49 abstützen kann, die sich dann ihrerseits am Begrenzungsboden 62 abstützt.
-
Die Stützplatte 49 ist in ihren Abmessungen vorzugsweise so gewählt, dass sie in jeder von dem Klemmglied 47 bezüglich dem Sensorgehäuse 36 einnehmbaren Höhenposition zumindest teilweise in die Klemmglied-Vertiefung 66 eintaucht und dadurch stets an einem seitlichen Herausfallen aus der Gehäusedurchbrechung 52 gehindert ist.
-
Der Klemmeinheit-Aufnahmeraum 41 und die Klemmeinheit 46 sind zweckmäßigerweise so aufeinander abgestimmt, dass die Klemmschraube 48 eine aus 8 ersichtliche unwirksame Stellung einnehmen kann, in der der Außengewindeabschnitt 87 des Schraubenschaftes 83 weder mit dem Innengewinde 78 der Gehäusedurchbrechung 52 noch mit dem Innengewinde 74 der Gewindebohrung 73 des Klemmgliedes 47 in einem Gewindeeingriff steht. Bevorzugt taucht in dieser unwirksamen Stellung der Schraubenschaft 83 jedoch in den optionalen gewindelosen oberen Endabschnitt 76 der Gewindebohrung 73 ein und verhindert dadurch auch ohne Gewindeeingriff ein unerwünschtes Herausfallen des Klemmgliedes 47 aus der Gehäusedurchbrechung 52.
-
Der Kopfaufnahmeabschnitt 81 der Gehäuseausnehmung 53 hat einen größeren Durchmesser als der Schraubenkopf 82 und hat zweckmäßigerweise eine derartige Länge, dass der Schraubenkopf 82 der Klemmschraube 48 in voller Länge darin aufgenommen werden kann. Insbesondere ist eine dahingehende geometrische Abstimmung getroffen, dass der Schraubenkopf 82 sowohl in der Klemmstellung als auch in jeder Lösestellung des Klemmgliedes 47 vollständig versenkt in dem Kopfaufnahmeabschnitt 81 platziert ist.
-
Die 6 bis 8 zeigen einige aufeinanderfolgend stattfindende Montagephasen beim Zusammenbauen des illustrierten Sensors 2. Gemäß 6 ist der Sensor 2 bis auf die Endmontage der Klemmeinheit 46 fertiggestellt. Die 6 zeigt einen Zustand, in dem das Klemmglied 47 und die optionale Stützplatte 49 bereits in die Gehäusedurchbrechung 52 eingesetzt sind, die Klemmschraube 48 aber noch demontiert ist. Zu erkennen ist, dass der Innengewindeabschnitt 77 noch kein Innengewinde 78 aufweist. Die Klemmschraube 48 wird nun gemäß Pfeil 93 mit dem Außengewindeabschnitt 87 voraus in die Gehäuseausnehmung 53 eingesteckt, bis sie an dem eine Engstelle repräsentierenden Innengewindeabschnitt 77 zur Anlage gelangt. Hieran anschließend wird die Klemmschraube 48 gemäß Pfeil 94 im Einschraubsinne verdreht. Dies führt dazu, dass der Außengewindeabschnitt 87 unter gleichzeitigem Einfurchen beziehungsweise Einschneiden des Innengewindes 78 durch den Innengewindeabschnitt 77 axial hindurchtritt, was durch den Pfeil 95 angedeutet ist.
-
Die 8 zeigt die bereits erwähnte Montagephase, bei der der Außengewindeabschnitt 87 den Innengewindeabschnitt 77 passiert hat und nun ohne jeglichen Gewindeeingriff in der Gehäusedurchbrechung 52 zwischen dem Innengewindeabschnitt 77 und dem Innengewinde 74 der Gewindebohrung 73 platziert ist. Die Klemmschraube 48 hat hier zweckmäßigerweise ein gewisses axiales Bewegungsspiel, was durch den Doppelpfeil 96 angedeutet ist. Wie schon erwähnt, kann das Klemmglied 47 in diesem Zustand nicht aus der Gehäusedurchbrechung 52 herausfallen, weil der Schraubenschaft 83 in den gewindelosen oberen Endabschnitt 76 der Gewindebohrung 73 eintaucht.
-
Bevorzugt sind die geometrischen Verhältnisse so gewählt, dass in der aus 8 ersichtlichen unwirksamen Stellung der Klemmschraube 48 bei gleichzeitig die untere Endstellung einnehmendem Klemmglied 47 die Klemmschraube 48 nicht nach oben außer Eingriff mit dem gewindelosen oberen Endabschnitt 76 des Klemmgliedes 47 bewegbar ist, ohne den Außengewindeabschnitt 87 wieder in den Innengewindeabschnitt 77 der Gehäuseausnehmung 53 einzuschrauben. Der Innengewindeabschnitt 77 wirkt insofern als ein mit dem Außengewindeabschnitt 87 kooperierender Bewegungsanschlag. Dadurch ist sichergestellt, dass die Klemmschraube 48 nicht verloren gehen kann und dass daraus resultierend auch das Klemmglied 47 und die optionale Stützplatte 49 nicht verloren gehen können. Das Klemmglied 47 kann selbst dann nicht seitlich aus der Gehäuseausnehmung 53 herausfallen, wenn die Klemmschraube 48 beim Lösen des Sensors 2 versehentlich vollständig aus der Gewindebohrung 73 des Klemmgliedes 47 herausgeschraubt wird.
