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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalterbefestigungsmechanismus
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
Fluiddruckvorrichtungen, wie einem Fluiddruckzylinder oder einem
Ventil, ist üblicherweise ein
Positionsdetektorschalter in einer Schalterbefestigungsnut angebracht,
die an der Außenfläche des Grundkörpers angebracht
ist, um die Betriebsposition eines gleitenden Elements, wie eines
Kolbens oder eines Ventilelements, festzustellen.
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Die
Anmelderin hat verschiedene bevorzugte Befestigungseinrichtungen
für derartige
Detektorschalter an Fluiddruckvorrichtungen vorgeschlagen. Diese
sind in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8/74812 (vgl.
auch Patent Abstracts of Japan CD-ROM
JP 08074812 ) beschrieben. Die erste in
dieser Anmeldung beschriebene Einrichtung weist innerhalb des Grundkörpers einer
Fluiddruckvorrichtung eine Schalterbefestigungsnut mit einer Öffnung auf,
die eine kleinere Nutenbreite aufweist als das Innere. Ein Schalterhalter,
der an der Kante der Öffnung
angreift, wird von dem Ende der Befestigungsnut in die Schalterbefestigungsnut
eingesetzt. Der Schalterhalter und der Detektorschalter werden an den
erforderlichen Positionen in der Schalterbefestigungsnut unter Verwendung
von Einstellschrauben befestigt, während der Detektorschalter
durch den Schalterhalter gehalten wird.
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Dieses
Verfahren befestigt den Detektorschalter über den Schalterhalter anstatt
den Schalter direkt mit der Nut zu halten, wodurch der Schalter
jederzeit frei bewegt und installiert werden kann. Als Folge hiervon
kann der Schalter bequem ausgetauscht und gewartet werden.
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Da
dieses Verfahren es jedoch erfordert, den Schalterhalter zuerst
von einem Ende in die Schalterbefestigungsnut einzusetzen, muß, wenn
das Ende der Nut durch ein anderes Element versperrt ist, dieses
das Ende verschließende
Element entfernt und reinstalliert werden, wenn der Bediener vergessen hat,
den Schalterhalter zuerst einzusetzen oder wenn der Detektorschalter
nach dem Einsetzen angebracht werden muß. Dies ist mühsam.
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Die
zweite Schalterbefestigungseinrichtung, die in der obengenannten
Anmeldung beschrieben ist, ist in 7 dargestellt.
Die zweite Einrichtung sieht einen breiteren Abschnitt 2a mit
einer größeren Nutenbreite
vor und wird teilweise durch eine Schalterbefestigungsnut 2 gebildet,
die in einem Grundkörper
einer Fluiddruckvorrichtung ausgebildet ist. Ein Schalterhalter 4 wird
von dem breiteren Abschnitt 2a her in die Befestigungsnut 2 eingesetzt
und zu einer Position bewegt, an der Seitenelemente 5, 5 an
einer Öffnungskante 2b angreifen.
Dann wird ein Detektorschalter 3 in die Befestigungsnut 2 eingesetzt
und in seitlicher Richtung bewegt, um eine Spitze 3c des Detektorschalters
unter ein Kopplungsstück 6 einzusetzen,
während
er mit einem Stufenabschnitt 5a des Schalterhalters 4 an
einer Angriffskante 3a angreift. Eine Einstellschraube 7 wird
dann durch eine Durchgangsöffnung 6a in
dem Kopplungsstück 6 in
ein Gewinde 3b in dem Detektorschalter 3 eingeschraubt, um
die Spitze der Einstellschraube 7 gegen den Nutboden der
Schalterbefestigungsnut 2 zu drücken. Die resultierende Reaktionskraft
wird dazu verwendet, mit der Öffnungskante 2b der
Schalterbefestigungsnut 2 an den Seitenstücken 5, 5 des
Schalterhalters 4 anzugreifen, wodurch der Schalterhalter 4 und
der Detektorschalter 3 befestigt werden.
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Die
zweite Einrichtung erfordert es nicht, den Schalterhalter 4 in
die Schalterbefestigungsnut 2 von deren Ende her einzusetzen,
erfordert aber, daß der breitere
Abschnitt 2 eine größere Nutenbreite
aufweist, die teilweise durch die Schalterbefestigungsnut 2 gebildet
wird. Dementsprechend ist es mühsam,
die Nut in dem Grundkörper 1 zu
bearbeiten. Außerdem
stellt der breitere Abschnitt 2a einen Bereich dar, an
dem der Detektorschalter 3 nicht befestigt werden kann,
da der Schalterhalter 4 nicht an dem breiteren Abschnitt 2a mit
größerer Nutenbreite angreifen
kann.
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Die
Druckschrift
DE 41
27 204 A1 offenbart eine Sensorbefestigung, wie sie insbesondere
bei Linearantriebsgehäusen
eingesetzt werden kann. Ein Sensor wird dabei in einem als Kunststoffprofil
extrudierten verschließbaren
Gehäuse
aufgenommen. Über
ein nicht flexibles Winkelstück,
das an dem Gehäuse
festgeschraubt wird, kann der Sensor an dem Gehäuse befestigt werden. Das Gehäuse weist
einen Vorsprung auf, in dem durch Materialschwächung ein Filmscharnier vorgesehen
ist. Die an das Filmscharnier angrenzenden Backen können über das
Filmscharnier zusammengedrückt
werden und durch das Einschrauben einer Gewindeschraube zwischen
den Backen wieder auseinandergespreitzt werden. Das Filmscharnier
selbst besteht nicht aus einem elastischen Material, sondern weist
lediglich aufgrund der Materialschwächung eine höhere Nachgiebigkeit
im Vergleich zu dem ungeschwächten
Material des restlichen Gehäuses
auf.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalterbefestigungsmechanismus zum
Befestigen eines Detektorschalters in einer Schalterbefestigungsnut über einen
oben beschriebenen Schalterhalter zu schaffen, wobei der Schalterhalter
einfach über
eine Öffnung
in der Befestigungsnut angebracht werden kann, ohne einen Abschnitt
mit größerer Nutenbreite
in der Schalterbefestigungsnut auszubilden. Dadurch kann die Nut
in dem Grundkörper
einer Fluiddruckvorrichtung ausgearbeitet und der Detektorschalter über die
gesamte Länge
an der Schalterbefestigungsnut angebracht werden.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Schalterhalter
an den Außenflächen des
Paares von Seitenstücken über deren Länge einen
Schulterabschnitt auf, der an der Öffnungskante der Schalterbefestigungsnut
angreift und nach außen
vorsteht; an einer Position, die näher an den Spitzen der Seitenstücke liegt
als der Schulterabschnitt eine geneigte Oberfläche, die in der Richtung geneigt
ist, in der der Zwischenraum zwischen den Seitenstücken allmählich zu
deren Spitze hin abnimmt; und an den Innenflächen der Seitenstücke einen
Stufenabschnitt, der an der oberen Fläche des Detektorschalters angreift.
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Weitere
Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels
und der Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 Eine
Draufsicht auf einen Pneumatikzylinder, an dem ein Schalterbefestigungsmechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung befestigt ist,
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2 einen
vergrößerten Schnitt
des Hauptelementes von 1,
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3 eine vergrößerte Ansicht des Hauptelementes
von 2,
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4 eine
perspektivische Ansicht, die die erforderliche Konfiguration eines
Schalterhalters und eines Detektorschalters zeigt, wenn sie auseinander gebaut
sind,
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5 eine
Vorderansicht des Schalterhalters,
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6 eine
Draufsicht auf den Schalterhalter gemäß 5 und
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7 eine
perspektivische Explosionsansicht des Schalterbefestigungsmechanismus
gemäß dem Stand
der Technik.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines Schalterbefestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Luftzylinder, der
als ein Beispiel einer Fluiddruckvorrichtung anzusehen ist, und
das Bezugszeichen 11 ist der Grundkörper des Pneumatikzylinders 10.
Der Grundkörper 11 ist
durch Extrusionsformen einer Alumini umlegierung in einen rechteckförmigen Querschnitt
geformt. Zwei Schalterbefestigungsnuten 12 sind über die
Länge des
Grundkörpers
an jeder der vier Außenseiten
in Längsrichtung
ausgebildet. Endabdeckungen 19, 19 sind an den
jeweiligen Enden des Grundkörpers 11 angebracht,
um die Enden der Schalterbefestigungsnut 12 zu verschließen, wie
es in 2 dargestellt ist.
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In
der Schalterbefestigungsnut 12, sind die Kanten 12b, 12b einer Öffnung 12a so
ausgebildet, daß sie
nach innen vorstehen, so daß die
Nutenbreite einer Öffnung 12a kleiner
ist als die im Inneren, wie es in 3 dargestellt
ist. Somit hat die Befestigungsnut 12 eine innere Breite,
die zu ihrem Boden hin allmählich
abnimmt.
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Der
Detektorschalter 13 ist als magnetischer Proximitätssensor
ausgebildet, der beim Feststellen eines an einem Kolben angebrachten
Magneten ein Signal ausgibt, oder als ein Hochfrequenzproximitätssensor
und weist einen Schalterkörper 14 auf,
der als langer Stab ausgebildet ist, und eine Spitze 15, die
sich von dem Ende des Schalterkörpers 14 erstreckt,
wie es in 4 dargestellt ist. Der Detektorschalter 13 ist
so gestaltet, daß er
durch die Öffnung 12a frei
in die Schalterbefestigungsnut 12 eingesetzt bzw. hieraus
entfernt werden kann, indem der Schalterkörper 14 so geformt
ist, daß seine
seitliche Breite kleiner ist als die Nutenbreite der Öffnung 12a der Schalterbefestigungsnut 12.
Haltekanten 14a, 14a die nach außen vorstehen,
sind an den entsprechenden Seiten des Schalterkörpers 14 in deren
Mitte ausgebildet. Ein Gewinde 16, in dem eine Einstellschraube 17 angebracht
ist, ist an einem Ende des Schalterkörpers 14 vorgesehen.
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Ein
Schalterhalter 20 zum Befestigen des Detektorschalters 13 an
der Schalterbefestigungsnut 12 besteht aus einem seitlichen
Paar von Seitenstücken 21, 21,
die an der Öffnungskante 12b der
Schalterbefestigungsnut 12 angreifen, und einem Kopplungsstück 22,
das die Seitenstücke 21 an
einem Ende miteinander koppelt, wie es in den 5 und 6 dargestellt
ist. Die Seitenstücke 21 und
das Kopplungsstück 22 sind
einstückig
aus einem elastisch deformierbaren Kunstharz geformt, so daß sie durch
die Öffnung 12a elastisch
in die Schalterbefestigungsnut 12 eingepreßt werden
können.
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Im
einzelnen ist eine Halteschulter 21a, die an der Öffnungskante 12b der
Schalterbefestigungsnut 12 angreift und nach außen vorsteht,
an den Außenflächen des
Paares von Seitenstücken 21, 21 über deren
Länge vorgesehen.
Eine geneigte Oberfläche 21b,
die in der Richtung geneigt ist, in der der Zwischenraum zwischen
den Seitenstücken 21, 21 zu
deren Spitze hin allmählich
abnimmt, ist in einer Position ausgebildet, die der Spitze der Seitenstücke näher liegt
als der Schulterabschnitt 21a. Ein Stufenabschnitt 2lc,
der an der Haltekante 14a des Detektorschalters 13 angreift,
ist an den Innenflächen
der Seitenstücke 21, 21 ausgebildet.
Eine Befestigungsöffnung 23,
in der die Einstellschraube 17 angebracht ist, ist in dem
Kopplungsstück 22 ausgebildet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist der Schalterhalter 20 in der Schalterbefestigungsnut 12 angebracht,
um den Detektorschalter 13 an dem Luftzylinder 10 zu
befestigen. Die Spitzen der Seitenstücke 21, 21 des
Schalterhalters 20 sind in die Öffnung 12a der Schalterbefestigungsnut 12 eingesetzt,
und der Schalterhalter 20 wird dann hart in die Schalterbefestigungsnut 12 eingepreßt, wie
in 5 dargestellt ist. Während des Pressvorgangs wird
der Zwischenraum zwischen dem Paar von Seitenstücken 21, 21 des
Schalterhalters 20 aufgrund der elastischen Deformation
des Kunstharzes reduziert und bildet sich dann wieder, wenn die
Schulterabschnitte 21a, 21a unter die Öffnungskanten 12b, 12b gepreßt werden,
wo die Schulterabschnitte 21a, 21a an den Öffnungs kanten 12b, 12b angreifen
und an einem Herausrutschen gehindert werden.
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In
diesem Fall kann der Schalterhalter 20 durch die Öffnung 12a in
der Schalterbefestigungsnut 12 befestigt werden, da der
Schalterhalter 20 aus einem elastischen Kunstharzmaterial
ausgebildet ist und die geneigte Fläche 21b an der äußeren Fläche des
Seitenstücks 21 vorgesehen
ist.
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Dann
wird der Detektorschalter 13 durch die Öffnung 12a in die
Schalterbefestigungsnut 12 an einer Position eingesetzt,
an der das Einsetzen nicht durch den Schalterhalter 20 behindert
wird. Der Detektorschalter 13 wird dann in seitlicher Richtung
bewegt und zwischen den Seitenstücken 21, 21 des Schalterhalters
eingepaßt,
um mit den Stufenabschnitten 21c, 21c an den Haltekanten 14a, 14a anzugreifen,
während
das Gewinde 16 mit der Befestigungsöffnung 23 ausgerichtet
wird. Die Einstellschraube 17 wird durch die Befestigungsöffnung 23 lose
in das Gewinde 16 eingeschraubt.
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Der
Schalterhalter 20 und der Detektorschalter 13 werden
zu einer erforderlichen Position in der Schalterbefestigungsnut 12 bewegt
und die Einstellschraube 17 wird an dieser Position fest
angezogen, so daß ihre
Spitze den Boden der Schalterbefestigungsnut 12 berührt und
die Reaktionskraft das Angreifen der Schulterabschnitte 21a, 21a des
Schalterhalters 20 an den Öffnungskanten 12b, 12b der Schalterbefestigungsnut 12 über den
Detektorschalter 13 bewirkt. Dies bewirkt die Befestigung
des Detektorschalters 13 an einer erforderlichen Position
in der Schalterbefestigungsnut 12 über den Schalterhalter 20.
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Somit
können
durch Befestigen des Schalterhalters 20 und des Detektorschalters 13 in
dem Luftzylinder 10 diese einfach und zuverlässig durch die Öffnung 12a der
Schalterbefestigungsnut 12 befestigt werden, selbst wenn
das Ende der Schalterbe festigungsnut 12 durch Endabdeckungen 19, 19 verschlossen
ist oder wenn der Schalterhalter 20 und der Detektorschalter 13 wegen
Platzmangels nicht von dem Ende der Schalterbefestigungsnut 12 her eingesetzt
werden können.
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Da
im Gegensatz zum Stand der Technik in der Schalterbefestigungsnut 12 kein
Abschnitt mit einer großen
Nutenbreite für
die Befestigung des Schalterhalters 20 ausgebildet werden
muß, ist
nach dem Extrusionsformen keine besondere Bearbeitung des Grundkörpers erforderlich
und der Detektorschalter 13 kann an einer beliebigen Position
entlang der Länge
der Schalterbefestigungsnut 12 angebracht werden.
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Zum
Entfernen des Detektorschalters 13 von der Schalterbefestigungsnut 12 zu
Wartungszwecken wird die Einstellschraube 17 entfernt und
der Detektorschalter 13 dann in seitlicher Richtung bewegt
und von dem Schalterhalter 20 freigegeben. Auf diese Weise
wird der Detektorschalter durch die Öffnung 12a von dem
Halter nach außen
entfernt.
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Außerdem kann
bei einer Beschädigung
des Schalterhalters 20 dieser von der Schalterbefestigungsnut 12 entfernt
und auf die oben beschriebene weise ein neuer Schalterhalter 20 durch
die Öffnung 12a eingesetzt
werden.