DE19900876C1 - Befestigungsvorrichtung für Näherungschalter - Google Patents

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Befestigungsvorrichtung (1) für berührungslos arbeitende, zylindrische Näherungsschalter, mit einem Grundkörper (2) mit einer durchgehenden zylinderförmigen Ausnehmung (3) des Näherungsschalters. DOLLAR A Mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung (1) ist die Fixierung eines Näherungsschalters dadurch besonders einfach und ohne jegliches Werkzeug durchführbar, daß der Grundkörper (2) in seiner Oberseite (4) einen schwenkbar gelagerten Fixierkörper (5) aufweist und an dem Fixierkörper (5) ein Klemmelement (6) zur Fixierung eines in die Ausnehmung (3) des Grundkörpers (2) eingeschobenen Näherungsschalters ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für berührungslos arbeitende, zylinder- oder quaderförmige Näherungsschalter, mit einem Grundkörper mit einer durchgehenden zylinder- oder quaderförmigen Ausnehmung zur Aufnahme des Nä­ herungsschalters.

Näherungsschalter haben durch ihre berührungslose Arbeitsweise für den industriel­ len Einsatz nahezu ideale Voraussetzungen. Sie arbeiten verschleißfrei, ermöglichen hohe Schaltfrequenzen und Schaltgenauigkeiten und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde sind Näherungsschalter mil­ lionenfach im Einsatz und beweisen seit Jahrzehnten ihre Zuverlässigkeit in allen Be­ reichen. Näherungsschalter werden dabei häufig als Endschalter zur Steuerung von Maschinen eingesetzt. Als Näherungsschalter können dabei je nach Einsatzgebiet in­ duktive, kapazitive oder optische bzw. optoelektronische Näherungsschalter ver­ wendet werden.

Ein Teil der in der Praxis angebotenen Näherungsschalter hat eine kreiszylindrische Bauform, wobei das Gehäuse des Näherungsschalters ein Außengewinde aufweist. Die Montage eines derartigen Näherungsschalters erfolgt dann durch Einschrauben des Näherungsschalters in eine entsprechende Gewindebohrung. Ist der Näherungs­ schalter einjustiert, d. h. hat er seine vorgesehene Position erreicht, so wird er mittels mindestens einer Mutter in der Gewindebohrung fixiert. Muß der Näherungsschalter aufgrund eines Defektes ausgewechselt werden, so muß der neu eingesetzte Nähe­ rungsschalter in aufwendiger Weise wieder neu justiert werden, wozu einerseits Fachpersonal erforderlich ist, was andererseits zu erheblichen Stillstandszeiten einer von beispielsweise durch einen solchen Näherungsschalter gesteuerten Maschine fuhrt.

Zur Lösung des zuvor aufgezeigten Problems ist es bekannt, eine Anschlaghülse zu verwenden, in die ein Näherungsschalter herkömmlicher Bauart eingesetzt wird. Durch einen an der Anschlaghülse ausgebildeten Festanschlag ist beim Auswechseln eines Näherungsschalters ein Nachjustieren nicht mehr erforderlich. Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 88 05 837 be­ kannt. Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung wird der Näherungsschalter in eine mit einem Außengewinde versehene Aufnahmehülse eingeschoben und mittels einer Überwurfmutter befestigt. Auch die deutsche Offenlegungsschrift 196 41 137 offenbart eine Anschlaghülse, in die der Näherungsschalter eingesetzt wird, wobei die Anschlaghülse einen geschlitzten Endbereich aufweist, in die ein ringförmiger, sich in axialer Richtung erstreckende Stege aufweisender Einsatz eingeschoben werden kann. Durch Verschieben eines Feststellelements in den geschlitzten Bereich der An­ schlaghülse werden die Stege nach innen gedrückt, wodurch der Näherungsschalter festgeklemmt wird.

Darüber hinaus sind klammerartige Halterungen zur Montage insbesondere zylindri­ scher Näherungsschalter bekannt, bei denen die Klammern nach Einlegen des Nähe­ rungsschalters mittels Schrauben zusammengezogen werden und somit der Nähe­ rungsschalter fixiert wird.

Aus einem anderen Bereich der Technik, nämlich zur Befestigung einer elektrischen Anzeigevorrichtung, ist aus der US 4,122,599 eine Befestigungsvorrichtung bekannt, die eine Schelle aufweist, in die ein im Querschnitt kreisförmiger Abschnitt der zu be­ festigenden elektrischen Anzeigevorrichtung eingeschoben wird. Eine Fixierung des kreisförmigen Abschnitts wird dann dadurch erreicht, daß die Schelle mit Hilfe eines Hebels zugezogen und in diesem Zustand fixiert wird, so daß der im Querschnitt kreisförmige Abschnitt durch Kraftschluß gehalten wird. Ferner ist ebenfalls aus ei­ nem anderen Bereich der Technik aus der Druckschrift "Cullmann: Macro/Microstativ 2904" ein Bodenstativ bekannt, das zur Fixierung seiner teleskopierbaren Beine Schnellklemmtasten aufweist.

Die für Näherungsschalter bekannten Lösungen, welche die Verwendung einer An­ schlaghülse vorsehen, haben zunächst den Nachteil, daß sie ausschließlich zur Fixie­ rung zylinderförmiger Näherungsschalter geeignet sind. Darüber hinaus ist die Her­ stellung der mit einem Außengewinde versehenen Anschlaghülsen, welche vorzugs­ weise nur eine sehr geringe Wandstärke trotzdem jedoch eine hohe Festigkeit auf­ weisen, relativ aufwendig und damit teuer.

Allen für Näherungsschalter bekannten Lösungen ist gemeinsam, daß die endgültige Fixierung des Näherungsschalters mittels Schrauben oder Überwurfmuttern erfolgt, so daß die Befestigungsvorrichtung zum einen mehrere Teile aufweist, so daß Einzel­ teile verlorengehen können, und zum anderen Werkzeuge zur Fixierung des Nähe­ rungsschalters notwendig sind, so daß das Auswechseln eines Näherungsschalters zeitaufwendig ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvor­ richtung für zylinder- und quaderförmige Näherungsschalter zur Verfügung zu stel­ len, welche ein einfaches und schnelles Auswechseln eines Näherungsschalters er­ möglicht und die vorgenannten Nachteile vermeidet.

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung, mit der die zuvor aufgezeigte und hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper an einer Seite einen schwenkbar gelagerten Fixierkörper aufweist, an dem Fixierkörper ein Klemmelement zur Fixierung eines in die Ausnehmung des Grundkörpers einge­ schobenen Näherungsschalters ausgebildet ist, das Klemmelement längs der Schwenkachse des Fixierkörpers angeordnet ist und der Umfangsbereich des Klem­ melements im Querschnitt bis auf eine wulstartige Auswölbung kreisförmig ist .

Mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung kann somit eine Fixierung eines zy­ linder- oder quaderförmigen Näherungsschalters durch einfaches Schwenken des Fi­ xierkörpers erfolgen, ohne daß dazu weitere Bauteile, insbesondere Schrauben oder Überwurfmuttern, benötigt werden. Es ist somit ferner möglich, den Näherungsschal­ ter ohne große Kraftaufwendung zu fixieren, da der Fixierkörper als Hebelarm in be­ zug auf das im Bereich der Schwenkachse des Fixierkörpers befindliche Klemmele­ ment fungiert.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein in die Ausnehmung des Grundkörpers eingeschobener Näherungsschalter bei fixierend ver­ schwenktem Fixierkörper durch das Klemmelement, und zwar ausschließlich durch die wulstartige Auswölbung des Klemmelements, fixiert wird.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wulstartige Auswölbung so an dem Klemmelement angeordnet, daß bei fixierend verschwenktem Fixierkörper und in die Ausnehmung des Grundkörpers eingeschobenem Näherungs­ schalter durch die am Berührungspunkt der wulstartigen Auswölbung mit dem Nähe­ rungsschalter auftretende Kraft eine Drehmoment auf den Fixierkörper in Richtung des Näherungsschalters wirkt. Eine derartige Ausgestaltung und Anordnung der wulstartigen Auswölbung bewirkt, daß der Fixierkörper nach der Fixierung des Nä­ herungsschalters in der Befestigungsvorrichtung durch das auf den Fixierkörper wir­ kende Drehmoment von alleine in der Soll-Position, d. h. in der fixierenden Position gehalten wird. Hierdurch ist ein besonderes Fixiermittel am Fixierkörper - beispiels­ weise ein Rastelement - nicht bzw. nur als zusätzliche Sicherung notwendig. Bei Ab­ nutzung oder Beschädigung eines solchen Fixiermittels bleibt der Fixierkörper den­ noch in der gewollten Lage und der Näherungsschalter somit fixiert.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Be­ festigungsvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen ei­ nerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung,

Fig. 2a die Befestigungsvorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht mit in der Fixierstellung befindlichem Fixierkörper,

Fig. 2b die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung nach Fig. 2a, jedoch mit hochgeschwenktem Fixierkörper,

Fig. 3 die Befestigungsvorrichtung nach Fig. 2a in der Draufsicht und

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungs­ vorrichtung in einer im Vergleich zu Fig. 2a um 90° gedrehten Seitenan­ sicht.

Die Befestigungsvorrichtung 1 besteht aus einem im wesentlichen quaderförmigen Grundkörper 2 mit einer durchgehenden zylinderförmigen Ausnehmung 3 zur Auf­ nahme eines hier nicht dargestellten ebenfalls zylinderförmigen Näherungsschalters. Der Durchmesser der Ausnehmung 3 entspricht bzw. ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des zu befestigenden Näherungsschalters. (Ebenso kann die Be­ festigungsvorrichtung jedoch auch eine quaderförmige Ausnehmung aufweisen, wenn anstelle eines zylinderförmigen ein quaderförmiger Näherungsschalter befestigt werden soll.) An der Oberseite 4 des Grundkörpers 2 befindet sich ein in dem Grund­ körper 2 schwenkbar gelagerter Fixierkörper 5, wobei der Fixierkörper 5 einerseits ein Klemmelement 6 und andererseits ein Griffstück 7 aufweist. Der Umfangsbereich des Klemmelements 6 ist im Querschnitt bis auf eine wulstartige Auswölbung 8 kreis­ förmig.

Die wulstartige Ausbildung 8 ist so an dem Klemmelement 6 angeordnet, daß ein in die Befestigungsvorrichtung 1 eingeschobener Näherungsschalter bei fixierend ver­ schwenktem Fixierkörper 5 von der wulstartigen Auswölbung 8 eingeklemmt wird, so daß der Näherungsschalter in der gewünschten Position in der Befestigungsvor­ richtung 1 fixiert ist. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 ermöglicht es somit, einen Näherungsschalter schnell und einfach zu Bieren, indem der Näherungs­ schalter bei hochgeschwenktem Fixierkörper 5 (siehe Fig. 2b) in die Ausnehmung 3 eingeschoben wird und dann die Fixierung des Näherungsschalters durch einfaches Schwenken des Fixierkörpers 5 erreicht wird. Die erfindungsgemäße Befestigungs­ vorrichtung 1 benötigt somit keinerlei Werkzeuge zum Fixieren eines neuen bzw. zum Auswechseln eines defekten Näherungsschalters. Der Verzicht auf die im Stand der Technik üblichen Schrauben oder Überwurfmuttern verhindert somit die Gefahr, daß derartige Schrauben beim Austausch eines defekten Näherungsschalters verlo­ rengehen oder an schwer zugänglichen Stellen herunterfallen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die wulstartige Auswölbung 8 so an dem Klemme­ lement angeordnet ist, daß bei fixierend verschwenktem Fixierkörper 5 und in die Ausnehmung 3 des Grundkörpers 2 eingeschobenem Näherungsschalter durch die am Berührungspunkt der wulstartigen Ausbildung 8 mit dem Näherungsschalter auf­ tretende Kraft ein Drehmoment auf den Fixierkörper 5 in Richtung des Näherungs­ schalters wirkt. Hierzu muß, wie in Fig. 2a dargestellt, der Berührungspunkt der wulstartigen Auswölbung 8 mit dem Näherungsschalter knapp unterhalb der in Fig. 2a gestrichelt eingezeichneten Linie L liegen. Bei einer derartigen Position der wulst­ artigen Auswölbung 8 erfährt das Klemmelement 6 ein Drehmoment entgegen den Uhrzeigersinn. Ein solches Drehmoment bewirkt, daß auf den Fixierkörper 5 eine Kraft in Richtung des Näherungsschalters wirkt, so daß der Fixierkörper 5 in der fixie­ rend verschwenkten Position gehalten wird. Dadurch sind - in den Fig. 2a und 2b dargestellte - Fixiermittel in Form von Rastnasen 9 am Fixierkörper 5 nicht zwingend erforderlich; sie dienen lediglich zur zusätzlichen Sicherheit. Anstelle einer Rastver­ bindung mit einer in Fig. 2 dargestellten Rastnase 9 am Fixierkörper 5 und einer ent­ sprechenden Rastausnehmung 10 im Grundkörper 2 kann auch jedes andere, belie­ bige Fixiermittel verwendet werden, wenn zur Erhöhung der Sicherheit eine zusätz­ liche Fixierung des fixierend verschwenkten Fixierkörpers 5 erwünscht ist.

Der Grundkörper 2 und der Fixierkörper 5 weisen je eine zueinander korrespondie­ rende Durchgangsbohrung 11, 12 auf, in die zur Schwenklagerung des Fixierkörpers 5 eine Stiftachse 13 eingeschoben ist, wobei die Stiftachse 13 durch Reibschluß in der Durchgangsbohrung 11 des Grundkörpers 2 gehalten ist. Anstelle der Realisierung der Schwenklagerung des Fixierkörpers 5 in dem Grundkörper 2 mit einer durchge­ henden, beispielsweise aus Stahl gefertigten Stiftachse 13 kann auch jede andere Art der Schwenklagerung verwendet werden, beispielsweise können zwei kurze Stifte seitlich an dem Fixierkörper 5 ausgebildet sein, welche dann in entsprechenden Aus­ nehmungen im Grundkörper 2 schwenkbar gelagert wären.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 1 schließt der Fixierkörper 5 an zwei Seiten des Grundkör­ pers 2 - der Oberseite 4 und der Rückseite 14 - mit dem Grundkörper 2 bündig ab. Dagegen ragt das Griffstück 7 des Fixierkörpers 5 über die Vorderseite 15 des Grund­ körpers 2 hinaus, so daß der Fixierkörper 5 mit Hilfe des Griffstücks 7 leicht ver­ schwenkt werden kann. Hierzu sind - wie in Fig. 1 dargestellt - Griffrillen 16 in dem Griffstück 7 ausgebildet.

Bei einer alternativen - in Fig. 4 dargestellten - Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 1 schließt der Fixierkörper 5 auf drei Seiten des Grundkör­ pers 2 mit diesem ab, nämlich zusätzlich auch auf der Vorderseite 15. Da bei dieser Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung 1 der Fixierkörper 5 nicht über die Vor­ derseite 15 des Grundkörpers 2 übersteht, ist ein versehentliches öffnendes Ver­ schwenken des Fixierkörpers 5 ausgeschlossen. Um auch in diesem Fall das öffnen­ des Verschwenken des Fixierkörpers 5 einfach zu ermöglichen, ist zwischen der Stirn­ seite 17 des Fixierkörpers 5 und der Vorderseite 15 des Grundkörpers 2 ein schmaler Spalt 18 ausgebildet. Der Spalt 18 hat dabei eine Breite von etwa 1 bis 2 mm, so daß der Fixierkörper 5 mit dem Fingernagel oder einem schmalen Gegenstand, beispiels­ weise der Spitze eines Schraubendrehers, geöffnet werden kann.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, weist im Ausführungsbeispiel eine Stirnseite 19 des Grundkörpers 2 einen schmalen, etwa 0,1 bis 0,2 mm dicken Anschlag 20 auf, so daß ein in die Befestigungsvorrichtung 1 von der anderen Stirnseite 21 eingeschobener Näherungsschalter fast bündig mit der Stirnseite 19 des Grundkörpers 2 abschließt. Der Anschlag 20 erleichtert einerseits die Montage des Näherungsschalters und dient andererseits gleichzeitig als mechanischer Schutz der sensitiven Stirnfläche des Nähe­ rungsschalters, wobei aufgrund der nur geringen Dicke des Anschlages 20 sich der effektive Schaltabstand des Näherungsschalters auch nur geringfügig verkleinert. Anstelle eines Anschlages 20, der die Ausnehmung 3 vollständig abdeckt, kann an der Stirnseite 19 des Grundkörpers 2 auch lediglich ein schmaler, ringförmiger An­ schlag ausgebildet sein, welcher dann zwar gleichwohl als Montagehilfe und mecha­ nischer Schutz des Näherungsschalters dient, die aktive, sensitive Stirnseite des Nähe­ rungsschalters jedoch nicht oder kaum bedeckt. Ist der Näherungsschalter dabei so ausgebildet, daß seine Stirnfläche nicht vollständig eben ist, sondern eine den äußeren Rand bildende zurückliegende Stufe aufweist, so ist bei entsprechender Dimensio­ nierung dieser Stufe und des ringförmigen Anschlages ein absolut bündiger Einbau des Näherungsschalters in die Befestigungsvorrichtung möglich.

Die Befestigungsvorrichtung 1 selber kann - wie in Fig. 1 dargestellt - auf einer Grundplatte 22 oder z. B. einer Behälterwand fixiert, nämlich beispielsweise festge­ schraubt werden. Hierzu weist der Grundkörper 2 ein Befestigungsteil 23 auf, in wel­ chem Langlöcher 24 zur Aufnahme von Schrauben 25 ausgebildet sind. Alternativ - hier jedoch nicht dargestellt - kann die Befestigungsvorrichtung auch in eine Wan­ dung eingeschraubt werden, wobei sich in diesem Fall an einer Stirnseite oder an bei­ den Stirnseiten des Grundkörpers ein Gewinderohr anschließen würde. Dabei könnte dann der quaderförmige Grundkörper soweit verkürzt werden, daß er nur wenig län­ ger als die Fixierkörperbreite wäre.

Der Grundkörper 2 der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 1 besteht vor­ zugsweise aus Kunststoff und wird im Spritzgußverfahren hergestellt. Bei einem Durchmesser der Ausnehmung 3 von beispielsweise 30 mm - wobei der Durchmesser der Ausnehmung 3 selbstverständlich je nach Durchmesser des zu befestigenden Nä­ herungsschalters variiert - hat der Grundkörper 2 eine Länge von 39 mm, eine Breite von 42 mm und eine Höhe von 37 mm. Die Breite des Fixierkörpers 5 beträgt mit 15 mm etwa ein Drittel der Gesamtlänge des Grundkörpers 2.

Claims (11)

1. Befestigungsvorrichtung für berührungslos arbeitende, zylinder- oder quaderför­ mige Näherungsschalter, mit einem Grundkörper (2) mit einer durchgehenden zylin­ der- oder quaderförmigen Ausnehmung (3) zur Aufnahme des Näherungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) an einer Seite einen schwenkbar gelagerten Fixierkörper (5) aufweist, an dem Fixierkörper (5) ein Klemmelement (6) zur Fixierung eines in die Ausnehmung (3) des Grundkörpers (2) eingeschobenen Näherungsschalters ausgebildet ist, das Klemmelement (6) längs der Schwenkachse des Fixierkörpers (5) angeordnet ist und der Umfangsbereich des Klemmelements (6) im Querschnitt bis auf eine wulstartige Aaswölbung (8) kreisförmig ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Ausnehmung (3) des Grundkörpers (2) eingeschobener Näherungsschalter bei fixie­ rend verschwenktem Fixierkörper (5) ausschließlich durch die wulstartige Aaswöl­ bung (8) des Klemmelementes (6) fixiert ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wulstartige Aaswölbung (8) so an dem Klemmelement (6) angeordnet ist, daß bei fixierend verschwenktem Fixierkörper (5) und in die Ausnehmung (3) des Grundkör­ pers (2) eingeschobenem Näherungsschalter durch die am Berührungspunkt der wulstartigen Aaswölbung (8) mit dem Näherungsschalter auftretende Kraft ein Dreh­ moment auf den Fixierkörper (5) in Richtung des Näherungsschalters wirkt.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment bei fixierend verschwenktem Fixierkörper (5) maximal ist.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fixierkörper (5) durch ein Fixiermittel, insbesondere durch eine Rastver­ bindung, in der den Näherungsschalter fixierenden Stellung gehalten wird.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Grundkörper (2) und der Fixierkörper (5) je eine zueinander korrespon­ dierende Durchgangsbohrung (11, 12) aufweisen, in die Durchgangsbohrungen (11, 12) zur Schwenklagerung des Fixierkörpers (5) eine Stiftachse (13) eingeschoben ist und die Stiftachse (13) durch Reibschluß in der Durchgangsbohrung (11) des Grund­ körpers (2) gehalten ist.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fixierkörper (5) auf mindestens zwei Seiten des Grundkörpers (2) mit die­ sem bündig abschließt.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fi­ xierkörper (5) auf drei Seiten des Grundkörpers (2) mit diesem bündig abschließt und zwischen der Stirnseite (17) des Fixierkörpers (5) und der korrespondierenden Seite des Grundkörpers (2) ein schmaler Spalt (18) ausgebildet ist.

9. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Stirnseite (19) des Grundkörpers 2 einen schmalen Anschlag (20) aufweist.

10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlag ringförmig ausgebildet ist.

11. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (2) ein Befestigungsteil (23) mit Löchern und/oder Langlöchern (24) aufweist.