DE19833371C2

DE19833371C2 - Schaltstein zur Betätigung von Schaltern, Ventilen usw.

Info

Publication number: DE19833371C2
Application number: DE19833371A
Authority: DE
Inventors: Karlmann Kanzler
Original assignee: INGBUERO SPANGENBERG GmbH
Current assignee: INGBUERO SPANGENBERG GmbH
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2018-07-25
Also published as: DE19833371A1

Abstract

Bei den bestehenden klemmbaren Schaltsteinen ist entweder die Befestigung unzureichend, oder der Schaltstein ist nicht für U- und T-förmige Nuten geeignet. Die Spannschrauben liegen bei den bestehenden Lösungen nicht in der Nut und können z. B. bei induktiven Näherungsschaltern zu Störsignalen führen. DOLLAR A Mit Hilfe der Spannschraube (5), die in der Nut liegt, wird der Klemmkeil (1) in Richtung Gegenhalteplatte (2) gezogen. Durch die schrägen Seitenflächen des Klemmteils (1) werden die Klemmbacken links und rechts gleichmäßig nach außen an die Nutwände gedrückt. Die Klemmbacken haben ineinandergreifende Haken oder Zylinderstifte mit Sicherungsringen, die als Führung und Verliersicherung wirksam werden. Zur Lösung der selbsthemmenden Verbindung mit der dazugehörigen Nut, muß man die Klinge eines Schraubendrehers zwischen einer am Klemmteil (1) integrierten Nase und der Rückseite der Klemmbacke 4 ansetzen und drehen. DOLLAR A Der Schaltstein eignet sich zum Einstellen der Schaltpunkte von Näherungsschaltern.

Description

1. Titel

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltstein zur Betätigung von Schaltern (insbesondere induktive und kapazitive Näherungsschalter), Ventilen usw., der in eine einfache U-förmige Nut eingeklemmt werden kann, und der über die gesamte Länge der Nut frei verschieblich ist.

2. Stand der Technik

Durch die DE 27 23 261 A1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen von Mitteln bekannt, bei der die Befestigung durch Hebel mit Klinken erfolgt, die in Nuten an einer kreisrunden Welle einrasten.

Mit dieser Vorrichtung können Schaltsteine nur an kreisrunden Wellen oder dergleichen befestigt werden. Für U-förmige Nuten kann diese Vorrichtung nicht verwendet werden.

Ferner ist durch die DE-OS 24 59 813 ein Steuernocken zur Betätigung von Schaltern, Ventilen und dergleichen bekannt.

Bei dieser Konstruktion drückt eine Schraube mit einer kegeligen Spitze beim Einschrauben ein oder zwei Druckstücke an die Nutwand. Die Schraube muß dabei schräg von oben eingeschraubt werden. Die Krafteinleitung vom Schraubenkegel ist dabei ungünstig, denn die Kraftübertragung erfolgt punktförmig und dezentral. Durch die nicht erwünschten Kraft- und Drehmomentkomponenten, die sich aus dieser Konstruktion ergeben, und die kleinen Führungsflächen der Druckstücke kann es zu einem Verklemmen der Druckstücke im Grundkörper des Schaltsteins kommen. Durch die nur punktförmige Berührungsfläche an der Krafteinleitungsstelle der Schraube kann es dort zu Setzvorgängen kommen, die die Vorspannkraft der Schraube reduzieren. Wenn sich die Schraube gelockert hat, verlieren auch die Druckstücke ihre Anpreßkraft und der Schaltstein verliert seinen Halt.

Da die Klemmschraube schräg nach oben gerichtet ist, ergibt sich eine relativ große Mindestbauhöhe bei dieser Lösung. Insbesondere bei induktiven Näherungsschaltern muß die für Störsignale sorgende Schraube möglichst weit weg vom eigentlichen Schaltklotz entfernt angebracht werden bzw. der Schaftklotz muß entsprechend weit über die Klemmschraube hinausragen.

Durch die DE-OS 23 29 640 ist ein Nutenstein zum Befestigen von Teilen bekannt.

Dabei wird durch eine schräg von oben eingeführte Schraube ein Klemmstück von unten an die Stege der T-förmigen Nut gedrückt und damit der Nutenstein befestigt.

Dieser Nutenstein ist nur für die Befestigung in einer T-förmigen Nut geeignet. In der Regel liegen aber U-förmige Nuten für die Befestigung der Schaltsteine für Näherungsschalter vor, da diese billiger zu fertigen sind.

Auch bei dieser Lösung ist die Klemmschraube schräg nach oben gerichtet. Es ergibt sich dadurch ebenfalls eine relativ große Mindesthöhe.

Weiterhin ist die DE 83 17 011 U1 bekannt, wo eine Klemmbacke über die schräge Fläche der anderen Klemmbacke mittels einer Schraube nach oben gezogen und dadurch verspannt wird.

Wenn sich die bewegliche Klemmbacke nach oben bewegt, wird durch die Schräge diese Klemmbacke nach außen bewegt, was auch erforderlich ist, um eine Klemmwirkung zu erreichen. Gleichzeitig wird jedoch somit auch der untere Teil der Klemmschraube nach außen bewegt, wobei der Schraubenkopf mittig bleibt. Die Schraube und die bewegliche Klemmbacke werden dadurch geneigt. Dadurch kommt es zu Kantenpressung am Schraubenkopf und an der Klemmbacke. Ein gleichmäßiges Anpressen der Klemmbacken ist so nicht möglich. Die ungünstige einseitige Pressung des Schraubenkopfs fördert das Lockern der Schraube.

Diese Relativbewegung der Klemmbacke zum U-Profil in der Klemmebene, die bei vorliegender Erfindung nicht vorliegt, hat weitere ungünstige Konsequenzen: Da an den beiden Gleitflächen der beweglichen Klemmbacke in der Regel unterschiedliche Reibungsverhältnisse vorliegen, wirkt auf diese Klemmbacke ein zusätzliches Drehmoment, das die Klemmbacke zu verdrehen versucht und zusätzliche Kantenpressungen hervorruft. Während die Reibungsverhältnisse (Werkstoffpaarung, Oberflächenbeschaffenheit, Schmierung usw.) an der schrägen Gleitfläche definierbar (kann bei der Konstruktion und Fertigung festgelegt werden) sind, sind die Reibungsverhältnisse an der Fläche zum U-Profil je nach Einsatz verschieden.

Die Klemmschraube ist nach oben gerichtet. Dadurch ergibt sich entweder eine ungewünscht große Bauhöhe des Schaltsteins oder es treten durch den Schraubenkopf Störsignale auf den induktiven Näherungsschalter auf. Wenn man versuchen würde, die Konstruktion so zu ändern, daß die Schraube in der Nut liegt, würde die bewegliche Klemmbacke beim Anziehen der Schraube die Position des Schaltsteins ändern.

Weiterhin ist die US 41 86 916 A bekannt, wodurch eine dauerhafte Befestigung des Schaltsteins nur in Verbindung mit einem Nutenstein und einer T-Nut möglich ist. Wenn sich der Gewindestift am Klemmkonus lockert, verringert sich auch die Klemmkraft der Klemmbacken.

Die Klemmbacken krümmen sich beim Klemmvorgang entsprechend ihrer Biegelinie. Eine gleichmäßige Anpressung ist dadurch nicht gegeben. Es kommt zu einer Kantenpressung.

Auch hier erfolgt die Klemmung von oben mit den bereits beschriebenen Nachteilen.

3. Aufgabenstellung

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schaltstein insbesondere für induktive und kapazitive Näherungsschalter zu schaffen, der, mit einer gleichmäßigen Kraftverteilung über die gesamte Länge der Klemmbacken, kantenpressungsfrei, mit niedrigen Spannungsspitzen befestigt werden kann. Unabhängig von der Nuttoleranz müssen diese optimalen Krafteinleitungsverhältnisse erhalten bleiben. Die Lage des Schaltsteins muß außer einer positiv zu bewertenden Zentrierbewegung in die Nutmitte während des Klemmvorgangs beibehalten werden, wobei die für den Schaltvorgang störend wirkende Spannschraube in der Nut versenkt angeordnet werden muß. Außerdem soll der Schaltstein für U- und T- förmige Nuten gleichermaßen geeignet sein. Die Spannfläche soll möglichst über die gesamte Länge des Schaltsteins wirksam sein. Wenn die Spannschraube sich lockert, soll der Schaltstein durch eine selbsthemmende Konstruktion weiterhin befestigt bleiben. Trotzdem muß der Schaltstein einfach demontiert, bzw. verschoben werden können. Das Schaltelement muß einfach ausgetauschbar sein, um unterschiedliche Werkstoffe, Schaltabstände und Schaltfunktionen zu ermöglichen.

4. Problemlösung

Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst (siehe Fig. 1 bis 4).

5. Erreichbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei diesem Schaltstein auf einfache Art die Klemmbacken (3, 4) großflächig und gleichmäßig an die Nutenwände gepreßt werden. Durch die großflächige Krafteinleitung mit selbsthemmenden Keilflächen, die auch nach dem Lockern der Spannschraube (5) ihre Spannkraft nicht verlieren, ist eine sehr zuverlässige Befestigung möglich. Um die selbsthemmende Wirkung zu lösen, muß man nur einen Schraubendreher zwischen dem Ansatz am Klemmkeil (1) und der Klemmbackenrückseite einführen und verdrehen (siehe Fig. 1).

Da die Krafteinleitung immer flächig und zentral erfolgt (Fig. 3), kommt es zu keinen Kippmomenten in den Klemmbacken (3, 4). Ein Verkanten der Klemmbacken ist dadurch ausgeschlossen.

Außerdem ist die Klemmbewegung der Klemmbacken geradlinig nach außen gerichtet. Ein Verkanten und Verschieben der Schaltsteinpostition ist daher auch bei der Überwindung größerer Nuttoleranzen nicht möglich.

Die Spannschraube (5) ist in der Nut versenkt. Dadurch wirkt die metallische Schraube nicht störend auf die Näherungsschalter ein. Die Klemmbacken (3, 4) mit ihren Führungsflächen und Verliersicherungen können aus Kunststoff gefertigt werden, sodaß oberhalb der Nut der einzige metallische Körper nur die definierte Form des Schaltelements ist. Der Näherungsschalter kann somit näher an das mit der Nut versehene Werkstück angebracht werden, ohne Störsignale zu empfangen. Der Schaltstein kann auch in einer am Umfang angebrachten Nut auf Wellen und ähnlichen Drehteilen befestigt werden.

An den Klemmbacken (3, 4) sind jeweils ineinandergreifende Haken (Fig. 4) angebracht, die die Klemmbacken führen und gleichzeitig als Verliersicherung wirken. Da diese Funktionen keine separaten Elemente benötigen, ist die Montage der Schaltsteine sehr einfach und billig.

Durch die großen Klemmflächen kann der Schaltstein in U- und T-förmigen Nuten eingebaut werden.

Die Gegenhalteplatte (2) mit integriertem Schaltfunktionskopf kann leicht ausgetauscht werden. Nach dem Herausdrehen der Spannschraube kann die Gegenhalteplatte (2) abgenommen und ausgetauscht werden. Dabei können verschiedene Werkstoffe, Schaltabstände und Sonderformen, z. B. für Schaltnocken eingesetzt werden.

6. Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht im Schnitt einer ersten Ausführungsform eines Schaltsteins für normale U- und T-förmige Nuten

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt A-A zu Fig. 1. Diese Schnittebene ist gleichzeitig die Ebene, in der der Kraftfluß zum Klemmen des Schaltsteins liegt.

Fig. 4 einen Schnitt B-B zu Fig. 1. In diesem Schnitt ist die Führung und die Verliersicherung der Klemmbacken (3, 4) durch ineinanderliegende Haken gut sichtbar.

Fig. 5 eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform eines Schaltsteins für tiefe U- und T-förmige Nuten.

Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5

Fig. 7 eine Draufsicht zu Fig. 5

Fig. 8 einen Schnitt C-C zu Fig. 5. Diese Schnittebene ist gleichzeitig die Ebene, in der ideell der Kraftfluß zum Klemmen des Schaltsteins liegt.

Fig. 9 einen Schnitt D-D zu Fig. 5. In diesem Schnitt ist die Führung und die Verliersicherung der Klemmbacken (3, 4) durch ineinanderliegende Haken gut sichtbar.

Fig. 10 eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform eines Schaltsteins mit doppelter Klemmeinheit.

Fig. 11 eine Vorderansicht im Schnitt einer Ausführungsform eines Schaltsteins einer Führung durch zwei Zylinderstifte.

Fig. 12 einen Schnitt E-E zu Fig. 11. In diesem Schnitt ist die Führung und die Verliersicherung der Klemmbacken (3, 4) durch die Zylinderstifte gut sichtbar.

Fig. 13 einen Schnitt F-F zu Fig. 11.

Der Schaltstein nach Fig. 1 wird mit gelockerter Spannschraube (5) in die für den Schaltstein vorgesehene Nut eingelegt. Mit Hilfe der Spannschraube (5) wird der Klemmkeil (1) in Richtung Gegenhalteplatte (2) gezogen. Durch die schrägen Seitenflächen des Klemmkeils (1) werden die Klemmbacken links und rechts nach außen an die Nutwände gedrückt. Durch die Reibkräfte in den Berührungsflächen der im Kraftfluß liegenden Bauteile bleibt die Spannkraft der Befestigung auch nach dem Lösen der Spannschraube erhalten. Um die Verbindung zu lösen, muß man die Klinge eines Schraubendrehers zwischen einer am Klemmkeil (1) integrierten Nase und der Rückseite der Klemmbacke (4) ansetzen und drehen. Dadurch wird der Klemmkeil (1) aus den Klemmbacken (3, 4) herausgezogen.

Claims

1. Schaltstein zur Betätigung von Schaltern (insbesondere induktive und kapazitive Näherungsschalter), Ventilen usw., der in eine einfache U-förmige Nut eingeklemmt werden kann, und der über die gesamte Länge der Nut frei verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß

1. zwei ganzflächig an der Nutoberfläche anliegende Klemmbacken (3, 4) innen jeweils so mit einer schrägen Fläche versehen sind, daß sie durch den Klemmkeil (1),
der gleichzeitig die an den Klemmbacken (3, 4) angebrachten Verliersicherungshaken von unten waagrecht führt und an dessen Ende eine Nase nach oben ragt, die so ausgeführt ist, daß ein Schraubendreher zum Lösen der sich ergebenden Selbsthemmung der Klemmbacken angesetzt werden kann,
nach außen gedrückt werden, wenn dieser durch die in der Gegenhalteplatte (2), die so gestaltet ist, daß sie nach oben aus der Befestigungsnut mit einem für die jeweilige Funktion, z. B. Schaltstellung für Näherungsschalter, geformten Schaltkopf herausragt und bei der die Unterseite des in der Gegenhalteplatte (2) integrierten Schaltkopfes gleichzeitig die Klemmbacken von oben führt, eingeschraubte Spannschraube (5), die im Nutquerschnitt liegt, dazwischen gezogen wird
2. und die Klemmbacken so gestaltet sind, daß die eine Klemmbacke (3) einen Haken besitzt, der an seinen Seitenflächen Führungsflächen besitzt, und die andere Klemmbacke (4) das entsprechende Gegenstück des Hakens der Klemmbacke (3) mit den entsprechenden Führungsflächen im Maul des Hakens besitzt, so daß beide Klemmbacken, wenn sie ineinanderliegen, sich gegenseitig führen und ihre maximale Bewegungsmöglichkeit nach außen und innen begrenzen.