DE19508541B4

DE19508541B4 - Befestigungsvorrichtung für Sensoren

Info

Publication number: DE19508541B4
Application number: DE1995108541
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Carrle
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2015-03-11
Also published as: DE19508541A1

Abstract

Befestigungsvorrichtung für einen Sensor (1) mit einer aus mehreren Teilen bestehenden Halterung (2) mittels derer der Sensor (1) verschwenkbar und/oder verschiebbar an einer Auflage (6; 11) befestigbar ist, wobei ein Teil der Halterung (2) ein zweiteiliger Gerätehalter (3) ist, dessen Teile bei aneinander anliegenden Stirnseiten mittels eines Befestigungsmittels (4) fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) eine erste Aufnahme bildet, mittels derer die Halterung (2) verschwenkbar an einem Halteteil (5; 10) befestigbar ist, das seinerseits an der Auflage (6; 11) verstellbar angeordnet ist, und dass an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gerätehalters (3) jeweils eine weitere Aufnahme (8a, 8b; 12) angeordnet ist, wobei an einer zweiten Aufnahme (8a, 8b) der Sensor (1) befestigbar ist und an einer dritten Aufnahme (12) die Halterung (2) an dem Halteteil (5; 10) drehbar gelagert ist, und wobei beide Aufnahmen (8a, 8b; 12) zweistöckig ausgebildet sind und die Teile jeder Aufnahme (8a, 8b; 12) auf verschiedenen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Sensoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist aus der DE 92 13 213 U 1 bekannt. Die dort beschriebene Befestigungsvorrichtung weist eine Halterung mit Aufnahmen auf, die als Bohrungen oder Führungsschlitze ausgebildet sind. Der Sensor wird jeweils mit einem Befestigungsmittel an einer Bohrung und an einem Führungsschlitz befestigt. Da an der Halterung mehrere Bohrungen und Führungsschlitze vorgesehen sind, können dort Sensoren verschiedener Baugröße montiert werden. Durch Verschieben des Befestigungsmittels in dem Führungsschlitz kann der Sensor an der Halterung verschwenkt werden.

Nachteilig hierbei ist die relativ große Baugröße der Halterung, insbesondere dann, wenn sehr viele Aufnahmen an der Halterung vorgesehen sind. Ferner ist nachteilig, dass die Freiheitsgrade der Bewegung der Sensoren an der Halterung eingeschränkt sind.

Aus der DE 43 22 977 A1 ist eine Halteanordnung bekannt, an der ein Messgerät verschiebbar und verschwenkbar befestigt werden kann.

Die Halteanordnung weist einen Haltearm auf, welcher das Tragteil für eine Messuhr bildet. An dem Haltearm ist ein Klemmteil verstellbar angeordnet. Das Klemmteil wird am Haltearm mit einer Flügelschraube befestigt, welche auf einen Führungsstift eines Achszapfens aufgeschraubt ist. Auf dem Achszapfen ist ein Aufnahmekopf drehbar gelagert. Am Aufnahmekopf wird die Messuhr befestigt. Hierzu sind am Gehäusedes Aufnahmekopfes eine prismenförmige Halteleiste und eine ebenfalls prismenförmige Gegenhalteleiste angeordnet. Mit einem Klemmteil wird die Messuhr zwischen der Halteleiste und der Gegenhalteleiste festgeklemmt.

Die Halteanordnung, an der die Messuhr verschwenkbar und verschiebbar gehalten ist, weist einen äußerst komplexen Aufbau auf. Neben dem Haltearm; der Flügelschraube, dem Klemmteil, dem Achszapfen und dem Aufnahmekopf sind zusätzlich die Halteleiste und die Gegenhalteleiste zur Befestigung der Messuhr notwendig.

Aus der DE 28 26 792 A1 ist eine Wechselhalterung zum genauen und reproduzierbaren Einspannen eines Messwerkzeuges in eine Messvorrichtung bekannt. Die Wechselhalterung weist ein erstes Bauteil zur Befestigung an der Messvorrichtung und ein zweites Bauteil zur Befestigung am Messwerkzeug auf. Die beiden Bauteile werden durch Kopplungselemente miteinander fest verbunden, um einen exakten Sitz des Messwerkzeugs an der Messvorrichtung zu gewährleisten.

Die DE 41 27 205 A1 beschreibt einen Linearantrieb mit einem Antriebsgehäuse, an dessen Außenfläche Längsnuten für die Befestigung eines Sensors vorgesehen sind. Innerhalb des Gehäuses ist eine lösbare Kontaktplatte für die Aufnahme des Sensors befestigt.

Das Gehäuse wird an einem Scharnier zusammengeklappt, so dass die Kontaktplatte mit dem Sensor gegen in der Längsnut geführte Leiterbahnen gedrückt wird. Durch Aufklappen des Gehäuses und anschließendes Verändern der Sensorposition kann der Sensor in unterschiedlichen Stellungen am Linearantrieb angebracht werden.

Aus der DE 43 12 062 A1 ist ein Halter zur Fixierung eines Sensorkopfes bekannt. Das Gehäuse des Sensorkopfes weist einen Halteabschnitt auf, auf den ein Bügelteil, welches Bestandteil des Halters ist, aufsetzbar ist. Der Sensorkopf kann somit durch Einrasten des Bügelelements am Halter fixiert werden.

Aus der DE 30 17 193 A1 ist eine Einbauarmatur für Messwertaufnehmer an schwer zugänglichen Messstellen in Maschinen bekannt. Die Einbauarmatur weist ein Sondenrohr auf, dessen oberes Ende im Maschinengehäuse axial verstellbar ist und in dessen unterem Endabschnitt der Messwertaufnehmer angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine flexibel einsetzbare Befestigungsvorrichtung geringer Baugröße zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die zweiteilige Ausbildung des Gerätehalters wird die Montage des Sensors an einer Auflage erleichtert. Die Teile des Gerätehalters können einzeln an das aufzunehmende Teil angesetzt werden und danach mittels des Befestigungsmittels fixiert werden. Durch entsprechendes Betätigen des Befestigungsmittels kann der Anpressdruck der Aufnahme gegen das aufzunehmende Teil dosiert werden.

Das Befestigungsmittel selbst wird zudem als Aufnahme eingesetzt, mittels derer die Halterung an einer Auflage verstellbar, vorzugsweise verschwenkbar, befestigt werden kann. Dadurch kann bei einer kleinen Baugröße der Halterung der Sensor an einer Auflage flexibel einstellbar angeordnet werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Halterung durch einen Stangenhalter komplettiert, der in unterschiedlichen Positionen am Gerätehalter befestigbar ist. Dadurch kann der Sensor an der Auflage um verschiedene Achsen verschwenkt und verschoben werden, was die Flexibilität der Befestigungsvorrichtungen weiter erhöht.

Durch den modularen Aufbau der Halterung kann diese auf verschiedenartige Weise zusammengebaut und an verschiedenartigen Auflagen montiert werden. Dadurch kann der Sensor bezüglich der Auflage in verschiedenen Richtungen verschoben bzw. um verschiedene Drehachsen gedreht werden, wodurch der Sensor flexibel positioniert werden kann.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 Ein Sensor, der auf einem an einem Winkelelement befestigten Gerätehalter aufsitzt
2 Eine erste Anordnung einer auf einer Stange befestigten Halterung mit einem Sensor
3 Eine zweite Anordnung einer auf einer Stange befestigten Halterung mit einem Sensor
4 Schnitt durch einen Stangenhalter, der an Stangen verschiedener Durchmesser (a, b) montiert ist.
In 1 ist ein Sensor 1 dargestellt, der mittels einer Befestigungsvorrichtung an einer Auflage angebracht ist. Der Sensor 1 kann insbesondere als optoelektronischer Sensor 1, beispielsweise als Lichtschranke oder Lichttaster, ausgebildet sein. Zur Justierung des Strahlengangs ist der Sensor 1 über die Befestigungsvorrichtung an der Auflage verstellbar angeordnet.
Die Befestigungsvorrichtung weist eine Halterung 2 auf. Die Halterung 2 gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht aus einem zweiteiligen Gerätehalter 3.
Die Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 werden bei aneinander liegenden Stirnseiten mittels eines Befestigungsmittels 4 verbunden und fixiert.
Das Befestigungsmittel 4 ist als Schraube 4a, vorzugsweise als Sechskantschraube, mit einer Gegenmutter 4b ausgebildet. Die Schraube 4a durchdringt die Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 in axialer Richtung. Die Gegenmutter 4b ist in die Teile 3a, 3b verdreh gesichert eingelegt. Die Schraube 4a ist an einem Winkelelement 5 befestigt, welches auf einer von einer ebenen Unterlage 6 gebildeten Auflage aufgeschraubt ist. Das Befestigungsmittel 4 bildet somit eine erste Aufnahme, an der der Gerätehalter 3 und damit der Sensor 1 um eine Drehachse D1 drehbar gelagert ist. Vorteilhafterweise weist das Winkelelement 5 zwei Langlöcher auf, in die Schrauben 7 zur Befestigung an der Unterlage 6 greifen. Dadurch kann das Winkelelement 5 mit der Halterung 2 und dem Sensor 1 um eine zweite Drehachse D2 gedreht werden.
Die beiden Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 sind identisch aufgebaut, wodurch die Lagerhaltungskosten gering gehalten werden. Die Teile 3a. 3b werden mittels Druckgußwerkzeugen hergestellt, wodurch eine besonders kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
Der in 1 dargestellte Gerätehalter 3 weist an seiner oberen Stirnseite eine Aufnahme mit zwei Segmenten 8a, 8b auf, die von der oberen Stirnseite hervorstehen. Die Segmente 8a, 8b sind in Form von parallel verlaufenden Stegen ausgebildet.
Diese Aufnahme greift formschlüssig in eine am Boden der Sensors 1 angeordnete Schwalbenschwanzführung 9. Der Gerätehalter 3 ist zweiteilig ausgebildet, so daß auf jedem Teil 3a, 3b eine Hälfte der Aufnahme angeordnet ist.
Dadurch braucht die Aufnahme nicht in die Schwalbenschwanzführung 9 eingeführt werden, was umständlich und zeitaufwändig wäre.
Die Montage der Halterung 2 wird so ausgeführt, dass die an den Teilen 3a, 3b angeordneten Segmente 8a, 8b einzeln in die Schwalbenschwanzführung 9 eingeführt werden, was sehr schnell und einfach bewerkstelligt werden kann. Danach werden mittels des Befestigungsmittels 4 die Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 gegen die Schwalbenschwanzführung 9 gedrückt, wodurch der Sensor 1 an der Halterung 2 sicher befestigt ist. Zudem kann durch Lösen oder Anziehen des Befestigungsmittels 4 der Anpressdruck der Halterung 2 am Sensor 1 variiert werden. Beispielsweise kann durch Lösen des Befestigungsmittels 4 der Anpressdruck so reduziert werden, dass der Sensor 1 in der Halterung 2 zu dessen Positionierung verschoben oder gedreht werden kann.
In 2 und 3 sind besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Befestigungsvorrichtung dargestellt. Die Halterung 2 weist zusätzlich zum Gerätehalter 3 einen Stangenhalter 10 auf, der an einer die Auflage bildenden Stange 11 befestigt ist.
Der Gerätehalter 3 weist an seiner oberen und unteren Stirnseite jeweils eine Aufnahme auf wobei wiederum jeweils die Hälfte einer Aufnahme auf einem Teil 3a, 3b des Gerätehalters 3 angeordnet ist. Die zweite Aufnahme an der oberen Stirnseite ist wiederum in Form von Stegen zur Aufnahme der Schwalbenschwanzführung 9 des Sensors 1 ausgebildet.
Die dritte Aufnahme an der unteren Stirnseite des Gerätehalters 3 ist als konusförmige Ausnehmung 12 ausgebildet. Dies Ausnehmung 12 ist in den 2 und 3 gestrichelt dargestellt. Zweckmäßigerweise weist auch der Gerätehalter 3 nach 1 diese Ausnehmung 12 auf, jedoch bleibt sie bei dieser Anwendung ungenutzt und ist in 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Der Stangenhalter 10 weist einen von einer seiner Stirnseiten hervorstehenden Konus 13 auf, der sich zur Stirnseite des Stangenhalters 10 hin verjüngt. Da die dritte Aufnahme ebenfalls zweigeteilt ist, können die Teile der Aufnahme wiederum einzeln am Konus 13 angebracht werden und anschließend durch Betätigen des Befestigungsmittels 4 am Gerätehalter 3 fixiert werden. Zweckmäßigerweise können die zweite und dritte Aufnahme gleichzeitig am Sensor 1 und am Stangenhalter 10 montiert werden. Auf diese Weise kann die Halterung 2 schnell und einfach montiert werden.
Zweckmäßigerwiese weisen die Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 an den Stirnseiten, an denen die Teile 3a, 3b zusammengefügt werden jeweils, eine gleiche Anzahl von Zapfen 14, die von der Stirnseite hervorstehen, und Ausnehmungen 15 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die beiden identisch aufgebauten Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 jeweils einen Zapfen 14 und eine Ausnehmung 15 auf. Bei dem Zusammenfügen der Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 greift jeweils ein Zapfen 14 eines Teils 3a bzw 3b in die Ausnehmung 15 des anderen Teils 3b bzw. 3a und sichert somit die Teile 3a, 3b gegen ein gegenseitiges ungewolltes Verdrehen.
Der Gerätehalter 3 kann mit dem Sensor 1 um eine Drehachse D3 relativ zum Stangenhalter 10 gedreht werden (2). Zudem kann der Stangenhalter 10 auf der Stange 11 verschoben und um eine Drehachse D4 gedreht werden. Hierzu weist der Stangenhalter 10 eine U-förmige Ausnehmung 16 auf, in der die Stange 11 geführt ist. Die Fixierung des Stangenhalters 10 an der Stange 11 erfolgt mittels einer Druckschraube 17 (4). Wird die Druckschraube 17 etwas gelockert, so kann der Stangenhalter 10 auf der Stange 11 leicht verschoben werden. Mit der Druckschraube 17 können Stangen 11 verschiedener Durchmesser (4a, b) am Stangenhalter 10 fixiert werden. Ferner ist vorteilhaft, daß durch Lösen der Druckschraube 17 der Stangenhalter 10 auf eine Stange 11 aufgesetzt werden kann. Diese Montage ist erheblich einfacher als das Einführen einer Stange 11 in eine als Bohrung ausgebildete Aufnahme.
Gemäß 3 kann im Konus 13 des Stangenhalters 10 eine Gewindebohrung 18 vorgesehen sein. Diese Gewindebohrung 18 bildet eine vierte Aufnahme, an der der Gerätehalter 3 seitlich am Stangenhalter 10 montiert werden kann. Hierzu durchdringt das Befestigungsmittel 4 die Teile 3a, 3b des Gerätehalters 3 und greift in die Gewindebohrung 18 im Konus 13. Auf diese Weise kann der Gerätehalter 3 um eine Drehachse D5 relativ zum Stangenhalter 10 gedreht werden. Auch bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Stangenhalter 10 an der Stange 11 verschoben oder um die Drehachse D4 gedreht werden.

Claims

Befestigungsvorrichtung für einen Sensor (1) mit einer aus mehreren Teilen bestehenden Halterung (2) mittels derer der Sensor (1) verschwenkbar und/oder verschiebbar an einer Auflage (6; 11) befestigbar ist, wobei ein Teil der Halterung (2) ein zweiteiliger Gerätehalter (3) ist, dessen Teile bei aneinander anliegenden Stirnseiten mittels eines Befestigungsmittels (4) fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) eine erste Aufnahme bildet, mittels derer die Halterung (2) verschwenkbar an einem Halteteil (5; 10) befestigbar ist, das seinerseits an der Auflage (6; 11) verstellbar angeordnet ist, und dass an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gerätehalters (3) jeweils eine weitere Aufnahme (8a, 8b; 12) angeordnet ist, wobei an einer zweiten Aufnahme (8a, 8b) der Sensor (1) befestigbar ist und an einer dritten Aufnahme (12) die Halterung (2) an dem Halteteil (5; 10) drehbar gelagert ist, und wobei beide Aufnahmen (8a, 8b; 12) zweistöckig ausgebildet sind und die Teile jeder Aufnahme (8a, 8b; 12) auf verschiedenen Teilen (3a, 3b) des Gerätehalters (3) so angeordnet sind, dass diese bei der Fixierung mittels des Befestigungsmittels (4) gegen den Sensor (1) und gegen das Halteteil (5; 10) gedrückt werden.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der dritten Aufnahme (12) ein einen Teil der Halterung (2) bildender Stangenhalter (10) befestigbar ist, welcher an einer die Auflage bildenden Stange (11) schwenkbar und verschiebbar angeordnet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahme (8a, 8b) Segmente aufweist, welche von zwei parallel verlaufenden Stegen gebildet sind, die formschlüssig in eine am Sensor (1) ausgebildete Schwalbenschwanzführung (9) greifen.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aufnahme (12) von einer konusförmigen Ausnehmung gebildet ist, in die ein an einer Stirnseite des Stangenhalters (10) angeordneter, sich zu dieser Stirnseite hin verjüngender Konus (13) formschlüssig greift.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (3a, 3b) des Gerätehalters (3) identisch aufgebaut sind.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite eines Teils (3a, 3b) des Gerätehalters (3) ein von der Stirnseite senkrecht hervorstehender Zapfen (14) und eine Ausnehmung (15) vorgesehen sind, wobei jeweils der Zapfen (14) eines Teils (3a bzw. 3b) des Gerätehalters (3) formschlüssig in die Ausnehmung (15) des andern Teils (3b bzw. 3a) des Gerätehalters (3) greift.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) von einer die Teile (3a, 3b) des Gerätehalters (3) axial durchdringenden Schraube (4a) und einer Gegenmutter (4b) gebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 – 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) in einer U-förmigen Ausnehmung (16) des Stangenhalters (10) geführt ist, und dass die Ausmündung der Ausnehmung (16) mit einer Druckschraube (17) verschließbar und dadurch die Stange (11) in der Ausnehmung (16) festklemmbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Konus (13) des Stangenhalters (10) eine eine vierte Aufnahme bildende Gewindebohrung (18) vorgesehen ist.