DE19716736A1 - Einrichtung zur Sensorbefestigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sensorbefestigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Sensorbefestigung ist beispielsweise aus dem Produktkatalog "Know-how in Pneumatik" der Firma Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH (11/93, Seiten 1.004 und 1.005) bekannt. Hierbei verläuft eine schwalbenschwanzförmige Klemmnut entlang der Längsrichtung des Gehäuses eines Pneumatikzylinders. Die Klemmnut dient zur Aufnahme von Befestigungsmitteln eines oder mehrerer Sensoren. Die Sensoren dienen als Lagesensor mit der Aufgabe, die Position des Kolbens im Innenraum des Pneumatikzylinders zu registrieren. Die Sensoren sind in beliebiger Position längs der schwalbenschwanzförmigen Klemmnut fixierbar. Ein dazu erforderliches Befestigungsmittel für den Sensor geht beispielsweise aus dem Datenblatt 2.90.025 der Firma Hoerbiger Automatisierungstechnik hervor und ist mehrteilig aufgebaut, wobei über eine Schraube das schwalbenschwarzförmige Befestigungsteil gespreizt werden kann, um somit den Sensor in der Klemmnut zu fixieren. Diese Art der Sensorbefestigung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß der Sensor stets von der Seite her in die schwalbenschwanzförmige Klemmnut einzuführen ist. Ein direktes Einführen von oben her ist nicht möglich. Weiterhin steht der Sensor von der Gehäuseoberfläche weit hervor, wobei diese offene Anordnung die Gefahr einer Beschädigung und Verschmutzung des Sensors sowie seines Befestigungsmittels mit sich bringt.

Daher wird in der deutschen Patentschrift 41 27 204 eine geschützte Anordnung des Sensors vorgeschlagen. Mehrere Sensoren werden mit ihren Signalkabeln in einen sich in Längsrichtung des Linearantriebes erstreckenden und daran befestigten separaten Gehäuse ganz aufgenommen. Diese Lösung benötigt jedoch sehr viel Raum, wodurch die Abmaße des Linearantriebes insgesamt beträchtlich vergrößert werden.

Eine andere Lösung, die aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 08 639 bekannt ist, sieht daher vor, Sensoren gänzlich innerhalb einer Nut am Gehäuse eines Linearantriebes unterzubringen. Die Nut wird mit einem Abdeckband verschlossen. Dadurch ergibt sich eine glatte Gesamtoberfläche des Gehäuses und seine genormten Abmaße werden nicht vergrößert. Außerdem wird die Gefahr einer Beschädigung und Verschmutzung des Sensors vermieden. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, daß hier pro Sensor eine separate Nut vorzusehen ist, weil ansonsten die Unterbringung der vom Sensor abgehenden Signalkabel behindert wäre.

In der europäischen Patentanmeldung 0 724 268 wird vorgeschlagen, eine Nut profilmäßig derart zu gestalten, daß je Nut mehrere Sensoren mit den dazugehörigen Signalkabeln Platz finden. Auch hier wird die Nut über eine Abdeckung verschlossen, so daß eine geschlossene glatte Gesamtoberfläche des Gehäuses erreicht wird. Diese Lösung hat jedoch - wie auch die vorstehend genannten Lösungen - den Nachteil, daß die Nuten zur Sensorbefestigung in der Mitte der Seitenflächen des Gehäuses angeordnet sind, was insbesondere bei einem üblichen Linearantrieb mit rechteckförmigem Außenquerschnitt und kreisförmigem Innenquerschnitt eine relativ große Wanddicke des Gehäuses erforderlich macht. Dies verursacht neben einem erhöhten Gewicht auch einen erhöhten Materialverbrauch. Weiterhin ist für die Unterbringung mehrerer Sensoren in einer Nut eine relativ aufwendige Montageprozedur erforderlich. Bei der Montage von Sensoren müssen diese stets von der Seite her in die Nut eingeschoben werden. Anschließend muß das Signalkabel in den dafür vorgesehenen Kanal verlegt werden. Abschließend ist eine Abdeckleiste zur Abdeckung der Nut zwischen den Sensoren entsprechend dem Sensorenabstand zuzuschneiden und einzusetzen. Ebenfalls von Nachteil ist hierbei die Tatsache, daß bei einer Änderung der Sensorposition - beispielsweise infolge der Anpassung an einen anderen Einsatzfall - für die Nutabdeckung stets neue Abdeckleisten vorzusehen sind, da diese nach Änderung der Sensorposition nicht wiederverwendbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Sensorbefestigung anzubieten, die einerseits eine geschützte Unterbringung von Sensoren an einem Gehäuse ermöglicht und andererseits eine einfache Montage der Sensoren sowie eine hohe Einsatzflexibilität sicherstellt.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Einrichtung zur Sensorbefestigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß parallel neben der Klemmnut eine koaxial zur Symmetrieachse des Sensors angeordnete Nut oder eine Fläche verläuft, in der bzw. an der sich eine zum Sensor gehörende Schraube abstützt. Zumindest ein Teilfläche des Sensors ist dabei derart unter die abgeschrägte Nutflanke drückbar, daß eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmnut und dem Sensor gebildet wird. Der Sensor wird bei gelöster Schraube in die mit mindestens einer Abschrägung nach Art einer Schwalbenschwanzführung versehene Klemmnut eingesetzt. Durch Festziehen der Schraube wird der Sensor dann an die Nutflanken angedrückt, so daß er unverrückbar fest sitzt.

Da erst ein Anziehen der Schraube die formschlüssige Verbindung zwischen Sensor und Klemmnut bewirkt, kann der Sensor stets von oben her in die Klemmnut eingeführt werden. Das erfindungsgemäße Klemmprinzip vereint eine kraftschlüssige Verbindung infolge des Anziehens der Schraube am Sensor mit dem Formschluß an der abgeschrägten Nutflanke. Damit ist ein unverrückbar fester Halt des Sensors in der Klemmnut erzielbar.

Der Vorteil einer vorzugsweisen Anordnung der Klemmnut im Bereich der Seitenkanten des Gehäuses kommt insbesondere bei üblichen Gehäusen von Linearantrieben zum Tragen. Ihr üblicher Querschnitt läßt eine Materialanhäufung im Bereich der Seitenkanten erkennen. Diese durch die Grundform vorgegebene Materialanhäufung macht sich die Erfindung zu Nutze, indem in diesem Bereich die Klemmnuten verlaufen. Dadurch kann eine insgesamt geringe Materialdicke des Linearantriebes erreicht werden. Die Abdeckung der Sensoren sowie deren Signalkabel durch die Abdeckwinkelleiste kommt der Forderung nach einem glatten Außenprofil des Gehäuses nach. Insoweit wird eine Beschädigung sowie Verschmutzung der Sensoren wirkungsvoll verhindert. Bei einem Linearantrieb können die genormten Abmaße des Gehäuses trotz der Sensoren gewährleistet werden. Durch ihre winklige Ausgestaltung läßt sich die Abdeckwinkelleiste besonders leicht am Gehäuse einsetzen. Eine hohe Einsatzflexibilität dieser Anordnung wird auch dadurch erreicht, daß die Position des Sensors beliebig veränderbar ist, wobei die Abdeckwinkelleiste stets wiederverwendbar ist. Vorzugsweise besteht die Abdeckwinkelleiste aus transparentem Kunststoff, damit die Position der Sensoren ohne eine Entfernung der Abdeckwinkelleiste von außen her stets erkennbar ist.

Unter einer Abdeckwinkelleiste lassen sich Klemmnuten vorzugsweise jeweils paarweise nebeneinanderliegend im Bereich mindestens einer Seitenkante anordnen. Erfindungsgemäß verlaufen die Symmetrieachsen der an den Klemmnuten befestigten Sensoren rechtwinklig oder V-förmig. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders platzsparende Anordnung zweier Klemmnuten an einer Seitenkante des Gehäuses.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform anhand der Fig. näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Einrichtung zur Sensorbefestigung bei einem Linearantrieb und

Fig. 2 eine stirnflächenseitige Ansicht der Einrichtung zur Sensorbefestigung in Form einer Detailvergrößerung.

Das Gehäuse 1 eines Linearantriebes in Form eines Pneumatikzylinders nach Fig. 1 besitzt im Bereich zweier gegenüberliegender Seitenkanten 2, 2' je zwei längs des Gehäuses 1 verlaufende Klemmnuten 3, 3'. Eine Klemmnut 3, 3' besteht nach Fig. 2 aus einem Nutboden 4, 4' sowie einer rechtwinklig dazu angeordneten einen Nutflanke 5, 5' und einer in einem Winkel von ca. 80° zum Nutboden 4, 4' verlaufenden zweiten abgeschrägten Nutflanke 6, 6'. In dieser Klemmnut 3, 3' stützt sich die Schraube 9, 9' eines Sensors 7, 7' ab. Mit 10, 10' ist der Teil des Sensors bezeichnet, der eine der abgeschrägten Nutflanke 6, 6' entsprechende Abschrägung aufweist. Es können auch zwei zur abgeschrägten Nutflanke korrespondierende Abschrägungen am Sensor vorhanden sein, so daß wahlweise die eine oder die andere Abschrägung zur Befestigung des Sensors 7, 7' in einer Klemmnut 3, 3' genutzt werden kann. Vom Sensor 7, 7' geht eine Signalleitung 11, 11' ab. Die Sensoren 7, 7' und ihre Signalkabel 11, 11' werden von einer Abdeckwinkelleiste 12 abgedeckt. Die Signalkabel 11,11' werden über Durchbrüche durch den Deckel des Linearantriebes geführt. Die Abdeckwinkelleiste 12 ist in ihrer Form an die äußere Grundform des Gehäuses 1 angepaßt, so daß sich eine insgesamt glatte Gehäuseaußenfläche ergibt. Die Abdeckwinkelleiste 12 ist über zwei parallel zueinander verlaufende Haltenuten 13, 13' mit dem Gehäuse 1 verbunden. Durch diese Schnappverbindung läßt sich die Abdeckwinkelleiste 12 leicht vom Gehäuse 1 lösen. Zur Erleichterung des Lösens kann die Abdeckwinkelleiste 12 an einer Längskante einen angeformten Vorsprung 14 tragen. Die aus transparentem Kunststoff bestehende Abdeckwinkelleiste 12 gestattet ein Erkennen der Position der Sensoren 7, 7' ohne die Abdeckleiste 12 entfernen zu müssen. Durch die V-förmige Anordnung der Symmetrielinien 15, 15' der Sensoren 7, 7' wird ein dazwischenliegender Freiraum geschaffen, der es gestattet, eine in den Figuren nicht dargestellte Längsschraube vorzusehen, die eine Befestigung der stirnflächenseitigen Zylinderdeckel am Gehäuse 1 ermöglicht. Die Schraube 9, 9' ist als Gewindestift ausgebildet und in dem Sensor gehalten. An diesem Ende trägt sie stirnflächenseitig einen Schraubenschlitz 17. Das Gewinde ist mit 18 bezeichnet. Durch Drehen der Schraube 9, 9', die sich unten in der Nut abstützt, wird der Abstand zwischen dem Teil 10, 10' des Sensors und der Nutflanke 6, 6' verändert, d. h. der Sensor festgeklemmt.

Mit 8, 8' ist eine eventuelle zusätzliche Druckplatte bezeichnet.

Durch die profilmäßige Zusammensetzung der beiden Haltenuten 13, 13', der beiden Klemmnuten 3, 3' sowie der dazugehörigen Nuten 16, 16' ergibt sich die Profilierung des Gehäuses 1 im Bereich seiner beiden zur Sensorbefestigung dienenden Seitenkanten 2, 2'.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Seitenkante

3

Klemmnut

4

Nutboden

5

Nutflanke

6

Nutflanke

7

Sensor

8

Druckplatte

9

Schraube

10

Teilfläche des Sensors

11

Signalleitung

12

Abdeckwinkelleiste

13

Haltenut

14

Vorsprung

15

Symmetrieachse

16

Nut

17

Schraubenschlitz

18

Gewinde

Claims (7)

1. Einrichtung zur Sensorbefestigung an einem längsgestreckten Gehäuse, insbesondere einem Gehäuse von Linearantrieben, das an seiner Außenfläche mindestens eine längs verlaufende Klemmnut aufweist, die mit einer die Nutbreite zur Nutöffnung hin verjüngenden Nutflanke versehen ist, an der mindestens ein Sensor über ein Befestigungsmittel verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel neben der Klemmnut (3) eine koaxial zur Symmetrieachse des Sensors angeordnete Nut (16) oder Fläche verläuft, in der bzw. an der sich mindestens eine zum Sensor gehörende Schraube (9) abstützt, durch die der Sensor beim Anziehen der Schraube zumindest mit einer Teilfläche derart unter die abgeschrägte Nutflanke (6) drückbar ist, daß eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmnut (3) und dem Sensor (7) gebildet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Klemmnut (3) im Bereich mindestens einer Seitenkante (2) des Gehäuses (1) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmnuten (3, 3') jeweils paarweise nebeneinanderliegend im Bereich mindestens einer Seitenkante (2) angeordnet sind und daß die Schnittstelle der beiden Symmetrieachsen (15, 15') der an den Klemmnuten (3, 3') befestigten Sensoren (7, 7') einen rechten oder einen spitzen Winkel einschließt.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmnut (3) aus einem Nutboden (4) sowie zwei davon abgehenden Nutflanken (5, 6) besteht und die Abschrägung an der einen Nutflanke (6) einen spitzen Winkel von < 90° mit dem Nutboden (4) bildet.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß eine an die Grundform des Gehäuses (1) angepaßte transparente Abdeckwinkelleiste (12) abdeckend über den an der Klemmnut (3) befestigten Sensor (7) sowie die vom Sensor (7) abgehende Signalleitung (11) am Gehäuse (1) befestigbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckwinkelleiste (12) über zwei parallel zueinander am Gehäuse (1) verlaufende Haltenuten (13, 13') lösbar nach Art einer Schnappverbindung am Gehäuse (1) befestigt ist.

7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckwinkelleiste (12) an einer Längskante einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung (14) aufweist.