DE19921958A1 - Näherungsschalter - Google Patents
NäherungsschalterInfo
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Abstract
Beschrieben und dargestellt ist ein Näherungsschalter (1) zur Detektion eines Kolbens (2) bei einer Schmierstoffverteileinrichtung (3), mit einer als Sensor wirkenden Spule (4), mit einem die Spule (4) aufnehmenden Gehäuse (5) und mit einem sich an das Gehäuse (5) anschließenden hülsenförmigen, einer Öffnung (20) aufweisenden Einschraubbereich (6), wobei der Einschraubbereich (6) einen geringeren Außendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Gehäuses (5). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist ein Näherungsschalter (1) der zuvor beschriebenen Art zur Verfügung gestellt, der in einfacher Weise unterschiedlichen Anwendung- und Einbausituationen angepaßt werden kann, und zwar dadurch, daß in die Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6) ein mit dem zu detektierenden Kolben (2) zusammenwirkender Adapter (27) eingesetzt ist und mittels des Adapters (27) und des Kolbens (2) die Spule (4) signifikant beeinflußbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter, insbesondere zur Detektion eines
Kolbens z. B. bei einer Schmierstoffverteileinrichtung, mit einer als Sensor wirkenden
Spule, mit einem die Spule aufnehmenden Gehäuse und mit einem sich an das Ge
häuse anschließenden hülsenförmigen, eine Öffnung aufweisenden Einschraubbe
reich, wobei der Einschraubbereich einen geringeren Außendurchmesser aufweist als
der Außendurchmesser des Gehäuses.
Bei einer Schmierstoffverteileinrichtung bewegt sich ein unter Druck stehender und
im Schmierstoff befindlicher Kolben innerhalb des Gehäuseblockes der Schmierstoff
verteileinrichtung. Der Kolben öffnet und schließt dabei die angeschlossenen
Schmierstoffleitungen. Um zu überprüfen, ob alle Schmierstellen mit Schmierstoff ver
sorgt werden, muß das Erreichen der Endlage des Kolbens überwacht werden.
Ein Näherungsschalter zur Detektion der Endlage eines Kolbens bei einer Schmier
stoffverteileinrichtung ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 43 28 366
bekannt. Bei dem bekannten Näherungsschalter taucht der Kolben in die Öffnung
des Einschraubbereichs des Näherungsschalters ein. Eine zwischen der Spule und der
Stirnfläche des Kolbens angeordnete Distanzscheibe verhindert dabei, daß der Kol
ben direkt auf den Sensor aufschlagen kann. Ein direktes Aufschlagen des Kolbens
auf die Spule soll in jedem Fall verhindert werden, da bei manchen Anwendungsfällen
mit sehr hohen Drücken (zwischen 300 und 400 bar) und direktem Kontakt mit dem
Kolben die Kräfte auf die Distanzscheibe erheblich sein und zur Beschädigung oder
gar zur Zerstörung der Spule führen können.
Weiterhin sind sogenannte frontbündige Detektoren im Stand der Technik bekannt,
bei denen die Spule unmittelbar an der vorderen Stirnseite des Detektors angeordnet
ist. Hierbei wird die Bewegung des Kolbens durch die Frontseite des Detektors exakt
begrenzt, was eine Konstanthaltung der Schmiermittelmenge ermöglicht.
Einen induktiven Näherungsschalter mit im Durchmesser verringertem Einschraubbe
reich, wie er aus der deutschen Offenlegungsschrift 43 26 366 bekannt ist, frontbün
dig auszuführen, ist problematisch, weil im durchmesserverkleinerten Einschraubbe
reich nur eine entsprechend kleine Spule mit entsprechend geringem Schaltabstand
angeordnet werden könnte. Nachteilig wäre weiterhin, daß für unterschiedliche An
wendungsfälle unterschiedliche Typen von Näherungsschaltern zur Verfügung ge
stellt werden müßten, was im Hinblick auf die größere Typenvielfalt störend und ko
stenerhöhend ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Näherungsschalter der eingangs
beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, der in einfacher Weise unterschiedlichen
Anwendungs- und Einbausituationen angepaßt werden kann.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen
dadurch gelöst, daß in die Öffnung des Einschraubbereichs ein mit dem zu detektie
renden Kolben zusammenwirkender Adapter eingesetzt ist und mittels des Adapters
und des Kolbens die Spule signifikant beeinflußbar ist, - wozu folgendes erläuternd
auszuführen ist:
Bei dem erfindungsgemäßen Näherungsschalter, zu dem eine als Sensor wirkende Spule gehört, handelt es sich um einen induktiven Näherungsschalter, wie er in sei nem grundsätzlichen Aufbau nun seit etwa dreißig Jahren bekannt ist (vgl. die deut schen Offenlegungsschriften 22 03 039, 23 56 490, 30 04 829, 30 38 102, 32 09 673 und 40 32 001).
Bei dem erfindungsgemäßen Näherungsschalter, zu dem eine als Sensor wirkende Spule gehört, handelt es sich um einen induktiven Näherungsschalter, wie er in sei nem grundsätzlichen Aufbau nun seit etwa dreißig Jahren bekannt ist (vgl. die deut schen Offenlegungsschriften 22 03 039, 23 56 490, 30 04 829, 30 38 102, 32 09 673 und 40 32 001).
Bei den in Rede stehenden induktiven Näherungsschaltern ist einerseits die als Sen
sor wirkende Spule von außen beeinflußbar, ist andererseits über die Spule - ein im
Stand der Technik häufig sogenannter - Anwesenheitsindikator beeinflußbar. Häufig
ist die als Sensor wirkende Spule Teil eines Oszillators, der im übrigen ganz unter
schiedlich ausgeführt sein kann. Es gibt aber auch induktive Näherungsschalter, bei
denen die als Sensor wirkende Spule Teil einer Brückenschaltung ist, oder bei denen
eine Beeinflussung der als Sensor wirkenden Spule in anderer Weise ausgewertet
wird.
Für induktive Näherungsschalter der zuvor angesprochenen Art ist es wesentlich, daß
die als Sensor wirkende Spule von einem Wechselstrom durchflossen wird und der
durch die Spule fließende Wechselstrom ein nach außen wirkendes elektromagneti
sches Wechselfeld erzeugt.
Die hier in Rede stehenden Beeinflussung der als Sensor wirkenden Spule kann in
unterschiedlicher Weise geschehen. Wird in das erzeugte elektromagnetische Wech
selfeld ein elektrisch leitender Körper eingebracht, so werden in diesem elektrisch lei
tenden Körper Wirbelströme induziert, die zu einer Verringerung der Güte der Spule,
also zu einer Bedämpfung führen. Wird in das erzeugte elektromagnetische Wechsel
feld ein magnetisch leitender Körper eingeführt, so führt das zu einer Verringerung
des magnetischen Widerstandes des magnetischen Kreises, zu dem die Spule gehört,
und damit zu einer Veränderung der Induktivität der Spule. Wird in das elektroma
gnetische Wechselfeld ein Körper eingebracht, der sowohl elektrisch als auch ma
gnetisch leitend ist, so führt das sowohl zu einer Bedämpfung der Spule als auch zu
einer Veränderung der Induktivität der Spule.
Die meisten induktiven Näherungsschalter arbeiten nach dem Prinzip der Bedäm
pfung der Spule. Gehört die Spule zu einem als Oszillator ausgeführten Anwesen
heitsindikator, so führt die Bedämpfung der Spule zu einer Verringerung der Ampli
tude der Oszillatorschwingung, die dann ausgewertet wird. Eine Veränderung der In
duktivität der zu einem Oszillator als Anwesenheitsindikator gehörenden Spule führt
zu einer Veränderung der Frequenz der Oszillatorschwingung, die ebenfalls ausge
wertet werden kann.
Erfindungsgemäß ist mittels des in die Öffnung des Einschraubbereichs eingesetzten
Adapters und des zu detektierenden Kolbens die Spule signifikant beeinflußbar. Da
mit, nämlich mit signifikant beeinflußbar, ist gemeint, daß die Spule so beeinflußbar ist,
daß eine Bedämpfung der Spule oder eine Veränderung der Induktivität der Spule als
"Spule beeinflußt" ausgewertet wird, z. B. durch einen Schwellwertschalter.
Aus dem, was zuvor ausgeführt worden ist, ergibt sich, daß induktive Näherungs
schalter der hier in Rede stehenden Art einen hier sogenannten Beeinflussungsbe
reich haben. Tritt ein hier sogenanntes Beeinflussungselement - ein elektrisch
und/oder magnetisch leitender Körper einer bestimmten Dimension - in den Beeinflus
sungsbereich, so wird die Spute - und damit der Näherungsschalter insgesamt - signi
fikant beeinflußt; der Näherungsschalter schaltet.
Reflektiert an dem, was zuvor verallgemeinernd ausgeführt worden ist, besteht bei
dem hier in Rede stehenden Näherungsschalter das Problem, daß das Beeinflus
sungselement nicht ohne weiteres in den Beeinflussungsbereich eintreten kann.
Diese Problem kann nun, ausgehend von dem, was weiter oben bereits ausgeführt
worden ist, in grundsätzlich unterschiedlicher Weise gelöst werden:
Zunächst besteht die Möglichkeit, den Adapter als Beeinflussungselement auszufüh ren, den Adapter also innerhalb der Öffnung des Einschraubbereichs in Längsrich tung des Einschraubbereichs beweglich anzuordnen, so daß der Adapter von dem Kolben bewegt werden kann, also durch die Bewegung des Kolbens in den Beein flussungsbereich der Spule gebracht werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Adapter ein elektrisch leitender Körper, ein magnetisch leitender Körper oder ein sowohl elektrisch als auch magnetisch leitender Körper sein. Vorzugsweise wird als Adapter ein solcher verwendet, der jedenfalls auch elektrisch leitend ist, und wird die mit der Annäherung des Adapters an die Spule einhergehende Bedämpfung ausge wertet. Das Material des zu detektierenden Kolbens ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ohne Bedeutung, weil der Kolben selbst nur die Aufgabe hat, den Adapter in den Beeinflussungsbereich der Spule zu bringen, der Kolben also selbst an der auszuwertenden Beeinflussung der Spule nicht teilnimmt.
Zunächst besteht die Möglichkeit, den Adapter als Beeinflussungselement auszufüh ren, den Adapter also innerhalb der Öffnung des Einschraubbereichs in Längsrich tung des Einschraubbereichs beweglich anzuordnen, so daß der Adapter von dem Kolben bewegt werden kann, also durch die Bewegung des Kolbens in den Beein flussungsbereich der Spule gebracht werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Adapter ein elektrisch leitender Körper, ein magnetisch leitender Körper oder ein sowohl elektrisch als auch magnetisch leitender Körper sein. Vorzugsweise wird als Adapter ein solcher verwendet, der jedenfalls auch elektrisch leitend ist, und wird die mit der Annäherung des Adapters an die Spule einhergehende Bedämpfung ausge wertet. Das Material des zu detektierenden Kolbens ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ohne Bedeutung, weil der Kolben selbst nur die Aufgabe hat, den Adapter in den Beeinflussungsbereich der Spule zu bringen, der Kolben also selbst an der auszuwertenden Beeinflussung der Spule nicht teilnimmt.
Wird bei der Ausführungsform mit durch den Kolben beweglichen Adapter ein Adap
ter aus einem Material verwendet, das elektrisch praktisch nicht leitend ist, in dem
also Wirbelströme praktisch nicht induziert werden können, das jedoch magnetisch
gut leitend ist, dann kann die mit einer Annäherung des Adapters an die Spule ein
hergehende Veränderung der Induktivität der Spule ausgewertet werden. Auch bei
dieser Ausführungsform kann das Material des zu detektierenden Kolbens ohne Be
deutung sein, wenn der Kolben selbst nur die Aufgabe hat, den Adapter in den Be
einflussungsbereich der Spule zu bringen, der Kolben also selbst an der auszu
wertenden Beeinflussung der Spule nicht teilnimmt.
Bei den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Nähe
rungsschalter kann aber auch der zu detektierende Kolben materialmäßig in die Be
einflussung der Spule einbezogen werden. Der Kolben muß dann entweder aus elek
trisch leitendem Material oder magnetisch leitendem Material bestehen.
Die Lehre der Erfindung kann aber auch mit einem Adapter realisiert werden, der in
nerhalb des Einschraubbereichs fest angeordnet ist, der also nicht durch den zu de
tektierenden Kolben beweglich ist. Bei einer solchen Ausführungsform muß dann der
Adapter aus einem Material bestehen, das elektrisch praktisch nicht leitend ist, in dem
also Wirbelströme praktisch nicht induziert werden können, das jedoch magnetisch
gut leitend ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird das durch die Spule erzeugte
elektromagnetische Wechselfeld von der adapterseitigen Seite der Spule zum spulen
fernen Ende des Adapters geführt; der normalerweise vor der nach außen gerichteten
Seite der Spule liegende Beeinflussungsbereich wird durch den Adapter vor die spu
lenferne Seite des Adapters verlagert. Bei dieser Ausführungsform ist also nicht der
Adapter das Beeinflussungselement, ist vielmehr der Kolben das Beeinflussungsele
ment. Folglich muß der Kolben aus einem Material bestehen, das den Kolben beein
flussungstauglich macht. Der Kolben muß also an seiner dem Adapter zugewandten
Seite elektrisch leitend oder magnetisch leitend sein, - elektrisch leitend, wenn eine
Bedämpfung der Spule ausgewertet werden soll, magnetisch leitend, wenn eine Ver
änderung der Induktivität der Spule ausgewertet werden soll.
Um bei dem erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit beweglich angeordnetem A
dapter eine Beschädigung der Spule auszuschließen, empfiehlt sich eine Ausfüh
rungsform, bei der der Kolben derart mit dem Adapter zusammenwirkt, daß der Adap
ter in der Endlage des Kolbens über einen Spalt von der Spule beabstandet ist. Hier
durch ist sichergestellt, daß der Adapter nicht mit der Spule in Berührung kommen
kann.
Um ein gutes Zusammenwirken zwischen dem zu detektierenden Kolben und dem
Adapter sicherzustellen, ist im übrigen vorzugsweise vorgesehen, daß der Adapter
bündig mit der Stirnseite des Einschraubbereichs abschließt oder aber über die Stirn
seite des Einschraubbereichs übersteht. Dabei empfiehlt sich im einzelnen eine Aus
führungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Adapter eine außerhalb des
Einschraubbereichs befindliche Kopfplatte aufweist und der Durchmesser der Kopf
platte größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung des Einschraubbereichs. Hier
durch ist sichergestellt, daß die Kopfplatte in der Endlage des Kolbens an der Stirn
seite des Einschraubbereichs anschlägt. Dieses Anschlagen des Kolbens an die Stirn
seite des Einschraubbereichs ist unkritisch, da der Einschraubbereich und das damit
einteilig ausgebildete Gehäuse hohen Kräften standhalten kann und somit keine
Gefahr einer Beschädigung der Spule besteht.
Bei beweglichem, über die Stirnseite des Einschraubbereichs überstehendem Adapter
ist es zweckmäßig, wenn auf den Adapter eine Rückstellfeder wirkt, die letztlich zur
federnden Anlage des Adapters an den Kolben vorgesehen ist.
Um ein Herausfallen des Adapters aus der Öffnung des Einschraubbereichs in jedem
Falle zu verhindern, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß der Adapter un
verlierbar in der Öffnung des Einschraubbereichs gehalten ist. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform der unverlierbaren Halterung des Adapters im Einschraubbereich
ist eine in die Öffnung des Einschraubbereichs eingesetzte Hülse vorgesehen, die ein
in Längs- bzw. Bewegungsrichtung des Adapters ausgerichtetes Langloch aufweist.
Der Adapter greift dabei über einen Stift oder einen Vorsprung in das Langloch ein
und ist damit nicht nur in der Hülse unverlierbar gehalten, sondern darin auch ge
führt. Die Hülse selbst kann mittels Preßpassung in den Einschraubbereich eingesetzt
sein und/oder mit dem Einschraubbereich verrastet sein. Im letztgenannten Falle muß
innenseitig im Einschraubbereich lediglich wenigstens eine Hinterschneidung oder
eine umlaufende Nut vorgesehen werden, während außenseitig an der Hülse dann
wenigstens ein entsprechender Rastvorsprung vorgesehen ist.
Zuvor ist bereits auf die auf den Adapter wirkende Rückstellfeder hingewiesen wor
den. Grundsätzlich kann sich die Rückstellfeder an jeder beliebigen Stelle innerhalb
der Öffnung des Einschraubbereichs einerseits und an dem Adapter andererseits ab
stützen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Rückstellfeder zwischen der Hülse und
der Kopfplatte angeordnet ist und sich an diesen Bauteilen auch abstützt. Dies er
möglicht es, den Adapter mit der Hülse und der Rückstellfeder als separat handhab
bare Baugruppe auszubilden, die als solche ohne weiteres in den Einschraubbereich
eingesetzt werden kann.
Da durch den Adapter Schmiermittel verdrängt wird, müssen entsprechende Maß
nahmen vorgesehen sein, um die hubabhängige Schmiermittelmenge in kurzer Zeit
abzuleiten. Zu diesem Zweck weist der Adapter wenigstens eine Durchgangsboh
rung auf, während die Kopfplatte alternativ oder zusätzlich einen einen Durchtritts
querschnitt freilassenden Querschnitt aufweist.
Um in besonders einfacher Weise einen kleinen Hub mit hohen Schaltfrequenzen re
alisieren zu können, ist eine Übersetzungseinrichtung zwischen dem Adapter und
dem Kolben vorgesehen, um den Hub des Adapters geringer zu halten als den Hub
des Kolbens, jedoch größer als die Schalthysterese des Näherungsschalters. Bei einer
besonders einfachen Ausgestaltung kann die Übersetzungseinrichtung als zwischen
dem Kolben und dem Adapter angeordnete Feder ausgeführt sein, über die sich die
Verringerung des Hubes des Adapters in einfacher Weise realisieren läßt. Die Verrin
gerung des Hubes des Adapters hat den zusätzlichen Vorteil, daß sich hierdurch die
Lebensdauer der Rückstellfeder erhöht.
Um die Schmiermittelmenge und somit den Kolbenhub konstant zu halten, ist es im
übrigen vorteilhaft, dem Näherungsschalter eine an der vorderen Stirnseite des Ge
häuses anzuordnende Dichtung aus Metall zuzuordnen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im
einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Näherungsschalters mit einem eingefederten Adapter,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit einem ausgefederten Adapter,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Näherungsschalters,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines zu dem erfindungsgemäßen Näherungs
schalter gehörenden Adapters,
Fig. 5 eine Ansicht des Adapters nach Fig. 4 in Richtung des Pfeils V,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Hülse zur Halterung des
Adapters,
Fig. 7 eine Querschnittsansicht der Hülse aus Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Hülse zur Halte
rung des Adapters,
Fig. 9 eine Querschnittsansicht der Hülse aus Fig. 8 und
Fig. 10 eine Ansicht eines Stiftes zur Halterung des Adapters an der Hülse.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein berührungslos arbeitender Näherungsschalter 1 dargestellt,
der zur Detektion eines Kolbens 2 bzw. der Endlage des Kolbens 2 einer Schmier
stoffverteileinrichtung 3 vorgesehen ist. Es ist allerdings darauf hinzuweisen, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf den Bereich der Verwendung bei Schmierstoffvertei
leinrichtungen beschränkt ist. Im übrigen ist auch der Begriff "Kolben" nicht ein
schränkend zu verstehen. Hierunter werden alle in einem Gehäuse hin- und herbe
wegbaren Bauteile verstanden.
Der Näherungsschalter 1 weist eine als Sensor wirkende Spule 4 auf. Des weiteren
weist der Näherungsschalter 1 ein die Spule 4 aufnehmenden Gehäuse 5 und einen
sich an das Gehäuse 5 anschließenden hülsenförmigen Einschraubbereich 6 auf. Vor
liegend sind das Gehäuse 5 und der Einschraubbereich 6 einstückig aus Metall aus
geführt. Der Einschraubbereich 6 weist, wie sich dies aus den Fig. 1 bis 3 ergibt, einen
geringeren Außendurchmesser auf als der Außendurchmesser des Gehäuses 5. Der
Einschraubbereich 6 weist ein Außengewinde 7 auf, das in ein Innengewinde 8 einer
Bohrung 9 im Gehäuseblock 10 der Schmierstoffverteileinrichtung 3 eingeschraubt
ist. In die Bohrung 9 ragt der Kolben 2 hinein.
Im einzelnen nicht dargestellt ist, daß der Näherungsschalter 1 einen über die Spule 4
beeinflußbaren Oszillator, einen Schaltverstärker und eine einen elektronischen
Schalter aufweisende Auswerteschaltung aufweist. Die vorgenannten Bauteile kön
nen in das vorliegend im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildete Gehäuse 5 ein
gesetzt sein. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich. Grundsätzlich muß der Nähe
rungsschalter 1 lediglich die Spule 4 in seinem Gehäuse 5 aufweisen. Die anderen,
zuvor genannten Bauteile können auch räumlich getrennt von der Spule 4 verwirk
licht sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist es so, daß das Gehäuse 5 an seiner der
Spule 4 nahen Stirnseite 11 eine Öffnung 12 aufweist und von seiner der Spule 4 na
hen Stirnseite 11 gesehen hinter der Spule 4 hochdruckdicht abgeschlossen ist. Im
einzelnen ist nicht dargestellt, daß das Gehäuse 5 vorliegend zweiteilig ausgeführt ist.
Das Gehäuse 5 weist ein Spulengehäuseteil 13 und ein in das Spulengehäuseteil 13
einschraubbares, nicht dargestelltes Schaltungsgehäuseteil auf. Das Spulengehäuse
teil 13 nimmt die Spule 4 auf, während - bis auf die Spule 4 - die elektrischen und
elektronischen Bauteile, die insgesamt zu dem Näherungsschalter 1 gehören, im
Schaltungsgehäuseteil des Gehäuses 5 untergebracht sind.
Zur Anordnung und Abdichtung der Spule 4 ist ein in das Gehäuse 5 eingesetzter
Spulenträger 14 vorgesehen, wobei die Spule 4 an der nach außen weisenden Stirn
seite 15 des Spulenträgers 14 angeordnet und mit diesem vergossen ist. Der Spulen
träger 14 weist eine parallel zur Gehäuselängsachse verlaufende Leitungsdurchfüh
rung 16 zur Durchführung der Anschlußleitungen 17 der Spule 4 auf, die sich in der
von der Spule 4 weg weisenden Richtung verjüngt. Die sich verjüngende Ausfüh
rung der Leitungsdurchführung 16 hat den Vorteil, daß das Gießharz, mit dem die
Spule 4 mit dem Spulenträger 14 vergossen wird, nicht an dem der Spule 4 fernen
Ende der Leitungsdurchführung 16 austritt.
Die Abdichtung zwischen dem Spulenträger 14 und dem Spulengehäuseteil 13 ist da
durch realisiert, daß zwischen dem Spulenträger 14 und dem Spulengehäuseteil 13 ein
O-Ring 18 vorgesehen ist. Im einzelnen weist der Spulenträger 14 eine umlaufende
Aufnahmenut 19 auf, in der der O-Ring 18 im wesentlichen angeordnet ist.
Herrscht in der Bohrung 9 ein hoher Druck, so wirkt dieser hohe Druck über die Öff
nung 20 des Einschraubbereichs 6 und die Öffnung 12 in der Stirnseite 11 auf die
Spule 4 bzw. auf den Spulenträger 14. Die daraus resultierende Kraft wird von dem
Gehäuse 5 aufgenommen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Kraftüber
tragungsscheibe 21 vorgesehen, die zwischen dem nicht dargestellten Schaltungsge
häuseteil einerseits und dem Spulenträger 14 andererseits angeordnet ist. Der Spulen
träger 14 ist dabei mit einer die Kraftübertragungsscheibe 21 überwiegend aufneh
menden, senkrecht zur Gehäuselängsachse verlaufenden Ausnehmung 22 versehen.
Der Außendurchmesser des Spulenträgers 14 ist - auf seiner der Spule 4 nahen Stirn
seite - hinter der Ausnehmung 22 bzw. hinter der Kraftübertragungsscheibe 21 ge
ringer als der Außendurchmesser vor der Ausnehmung 22 bzw. der Kraftübertra
gungsscheibe 21. Nicht dargestellt ist, daß sich die Kraftübertragungsscheibe 21 an
der Stirnfläche des Schaltungsgehäuseteils abstützt. Lediglich der umlaufende
Ringspalt 23 zwischen dem Spulenträger 14 und dem Spulengehäuseteil 13 für den
äußeren Rand des Schaltungsgehäuseteils ist dargestellt.
Die zuvor im einzelnen erläuterte Kraftübertragungsscheibe 21 führt dazu, daß zwi
schen dem - aus Kunststoff bestehenden - Spulenträger 14 und der Kraftübertra
gungsscheibe 21 eine relativ geringe Flächenpressung entsteht. Demgegenüber be
steht zwischen der Kraftübertragungsscheibe 21 und der Stirnfläche des nicht darge
stellten Schaltungsgehäuseteils eine relativ hohe Flächenpressung, die jedoch pro
blemlos ist, weil diese relativ hohe Flächenpressung von der aus Metall bestehenden
Kraftübertragungsscheibe 21 einerseits und der Stirnfläche des ebenfalls aus Metall
bestehenden Schaltungsgehäuseteils ohne weiteres "verkraftet" werden kann.
Im übrigen ergibt sich aus den Fig. 1 bis 3, daß vor der Spule 4 an der Stirnseite 11 des
Spulenträgers 14 eine aus Kunststoff bestehende Distanzscheibe 24 vorgesehen ist.
In der Distanzscheibe 24 befindet sich die Öffnung 12. Die Distanzscheibe 24, die
kreisförmig ausgeführt ist, stellt bei einer Einbausituation, bei der der Kolben 2 in die
Öffnung 20 des Einschraubbereichs 6 eintaucht, sicher, daß der Kolben 2 einen durch
die Distanzscheibe 24 vorgegebenen Abstand zur Spule 4 bzw. zum Spulenträger 14
nicht unterschreiten kann, insbesondere nicht direkt auf die Spule 4 bzw. den Spu
lenträger 14 aufschlagen kann.
Im übrigen ist konzentrisch zur Spule 4 ein paramagnetischer Dämpfungsring 25 vor
gesehen. An sich würde der aus Metall bestehende Spulengehäuseteil 13 und der
ebenfalls aus Metall bestehende Einschraubbereich 6 zu einer - eigentlich ungewoll
ten - Vorbedämpfung der Spule 4 führen. Diese Vorbedämpfung ist eigentlich stark
abhängig von der relativen Lage der Spule 4 zum Spulengehäuseteil 13 bzw. zum
Einschraubbereich 6. Diese Abhängigkeit der Vorbedämpfung wird durch den Dämp
fungsring 25, der aus Kupfer bestehen kann, wesentlich abgeschwächt.
Hinsichtlich weiterer Einzelheiten des Aufbaus und der Ausbildung des Näherungs
schalters 1 wird, soweit dies zuvor nicht bereits beschrieben worden ist, auf die deut
sche Offenlegungsschrift 43 28 366 verwiesen, die hiermit insoweit zum Gegenstand
der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Wesentlich ist nun, daß in die Öffnung 20 des Einschraubbereichs 6 ein in der End
lage des Kolbens 2, wie dies in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, über einen Spalt 26
von der Spule 4 beabstandeter und mit dem Kolben 2 zusammenwirkender Adapter
27 eingesetzt ist, wobei es sich bei dem Adapter 27 um ein von der Spule 4 und auch
vom Gehäuse 5 separates Bauteil handelt. Wie weiter oben ausgeführt worden ist,
kann der Adapter 27 aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, in dem Wirbel
ströme induziert werden können, und in diesem Falle als Bedämpfungselement die
nen, oder aber er kann aus einem Material hoher magnetischer Permeabilität bestehen,
in dem im wesentlichen keine Wirbelströme induziert werden können. Während der
Adapter 27 im erstgenannten Falle letztlich eine Verlängerung des Kolbens 2 darstellt,
stellt der Adapter bei der zweiten Alternative letztlich eine Verlängerung der Spule 4
dar.
In den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist der Adapter 27 in der
Öffnung 20 des Einschraubbereichs 6 in Längsrichtung, d. h. in Richtung der
Längsachse des Einschraubbereichs 6 hin und her beweglich angeordnet. Grund
sätzlich ist es aber auch möglich, daß der Adapter innerhalb des Einschraubbereichs
nicht beweglich angeordnet ist.
Wie sich aus den Fig. 1 bis 3 im übrigen ergibt, steht der Adapter 27 über die Stirn
seite 28 des Einschraubbereichs 6 über. Hierzu weist der Adapter 27 eine außerhalb
des Einschraubbereichs 6 befindliche Kopfplatte 29 auf, deren maximaler Durchmes
ser D (vgl. Fig. 5) größer ist als der Innendurchmesser d der Öffnung 20 des Ein
schraubbereichs 6. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Kopfplatte 29 in der in den
Fig. 1 und 3 dargestellten Endlage des Kolbens 2 an der Stirnseite 28 des Ein
schraubbereichs 6 anschlägt. Da es sich bei dem Adapter 27 um ein separates Bauteil
handelt, läßt sich durch Veränderung der Länge des Adapters 27 bzw. der Dicke der
Kopfplatte 29 auch die Schmiermittelmenge einstellen bzw. verändern. Weiterhin ist,
wie sich aus den Fig. 1 bis 3 ergibt, eine auf den Adapter 27 wirkende Rückstellfeder
30 vorgesehen, die zur federnden Anlage des Adapters 27 bzw. der Kopfplatte 29
des Adapters 27 an den Kolben 2 dient.
Der Adapter 27 selbst ist unverlierbar in der Öffnung 20 des Einschraubbereichs 6
gehalten. Zur unverlierbaren Halterung des Adapters 27 im Einschraubbereich 6
dient eine Hülse 31, die ein in Längsrichtung ausgerichtetes Langloch 32 aufweist.
Die Hülse 31 selbst ist mittels einer Preßpassung in die Öffnung 20 des Einschraubbe
reichs 6 eingesetzt - dies gilt für die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 mit der in
den Fig. 6 und 7 dargestellten Hülse -, während sie bei der in Fig. 3 dargestellten Aus
führungsform - mit der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Hülse 31 - mit dem Ein
schraubbereich 6 verrastet ist. Hierzu ist im Einschraubbereich 6 eine umlaufende Nut
oder sind mehrere Hinterschneidungen 33 vorgesehen, während an der Hülse 31
mehrere korrespondierende Rastnasen 34 vorgesehen sind. In jedem Falle ergibt sich
eine sichere Fixierung der vorliegend aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen
den Hülse 31. Der Adapter 27 ist über den in Fig. 10 dargestellter Stift 35, der einer
seits in eine entsprechende radiale Öffnung 36 des Adapters 27 und andererseits in
das Langloch 32 der Hülse 31 eingesetzt ist, gehalten und geführt. Die Öffnung 36 ist
im übrigen in einem sich an die Kopfplatte 29 anschließenden zylindrischen Ab
schnitt 37 des Adapters 27 vorgesehen, dessen Außendurchmesser erheblich geringer
ist als der Außendurchmesser der Kopfplatte 29 und der im übrigen durch die Öff
nung 38 der Hülse 31 hindurchbewegt werden kann.
Wie sich wiederum aus den Fig. 1 bis 3 ergibt, befindet sich die Rückstellfeder 30
zwischen der Hülse 31 und der Kopfplatte 29. Die Rückstellfeder 30 stützt sich dabei
einerseits an der inneren Stirnfläche 39 der Kopfplatte 29 und andererseits an der der
inneren Stirnfläche 39 zugewandten Stirnfläche 40 der Hülse 31 ab. Auch wenn dies
im einzelnen nicht dargestellt ist, handelt es sich bei dem Adapter 27, der Rückstellfe
der 30 und der Hülse 31 im zusammengebauten Zustand um eine separat handhab
bare Baugruppe, die als solche vorgefertigt in den Einschraubbereich 6 eingesetzt
werden kann. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Halterung des Adapters 27
über den Stift 35 erst vorzunehmen, wenn sich die Hülse 31 bereits in der Einbaustel
lung im Einschraubbereich 6 befindet. Der Stift 35 wird dann über eine radiale Boh
rung 41 im Einschraubbereich 6 von außen eingebracht.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ergibt, weist der Adapter 27 wenigstens
eine Durchgangsbohrung 42 auf, während die Kopfplatte 29 einen besonderen Quer
schnitt aufweist, nämlich auf gegenüberliegenden Seiten mit Abflachungen 43, 44
versehen ist. Die Form der Kopfplatte 29 mit den Abflachungen 43, 44 und die
Durchgangsbohrung 42 dienen dazu, die hubabhängige Schmiermittelmenge in kur
zer Zeit ableiten zu können. Im übrigen ist die Kopfplatte 29 so gestaltet, daß sie
einen möglichst großen Durchmesser aufweist.
Aus den Fig. 1 bis 3 ergibt sich, daß zwischen der vorderen Stirnseite 45 des Gehäu
ses 5 und der der Stirnseite 45 zugewandten Stirnseite 46 des Gehäuseblocks 10 eine
Dichtung 47 vorgesehen ist. Die Dichtung 47 besteht aus Metall, um zu verhindern,
daß sich durch unterschiedliche Anzugsdrehmomente der Spalt 26 zwischen der
Spule 4 und dem Adapter 27 verändert werden kann.
Nicht dargestellt ist, daß zwischen dem Adapter und dem Kolben eine Übersetzungs
einrichtung vorgesehen sein kann, um den Hub des Adapters geringer zu halten als
den Hub des Kolbens, jedoch größer als die Schalthysterese des Näherungsschalters.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Übersetzungseinrichtung wenig
stens eine Feder auf, die mit ihrem einem Ende mit der Kopfplatte verbunden ist und
an ihrem anderen Ende eine Lagerplatte zur Anlage am Kolben aufweist.
Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäße Ausgestaltung grund
sätzlich auch für mechanische Endstellungsabfrageschalter geeignet ist. Der Adapter
wirkt dann als Verlängerung eines Stößels.
Claims (16)
1. Näherungsschalter (1), insbesondere zur Detektion eines Kolbens (2) z. B. bei einer
Schmierstoffverteileinrichtung (3), mit einer als Sensor wirkenden Spule (4), mit einem
die Spule (4) aufnehmenden Gehäuse (5) und mit einem sich an das Gehäuse (5) an
schließenden hülsenförmigen, eine Öffnung (20) aufweisenden Einschraubbereich
(6), wobei der Einschraubbereich (6) einen geringeren Außendurchmesser aufweist
als der Außendurchmesser des Gehäuses (5), dadurch gekennzeichnet, daß in die
Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6) ein mit dem zu detektierenden Kolben (2)
zusammenwirkender Adapter (27) eingesetzt ist und mittels des Adapters (27) und
des Kolbens (2) die Spule (4) signifikant beeinflußbar ist.
2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter
(27) innerhalb der Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6) in Längsrichtung des
Einschraubbereichs (6) beweglich angeordnet ist.
3. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter in
nerhalb der Öffnung des Einschraubbereichs fest angeordnet ist.
4. Näherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2)
derart mit dem Adapter (27) zusammenwirkt, daß der Adapter (27) in der Endlage des
Kolbens (2) über einen Spalt (26) von der Spule (4) beabstandet ist.
5. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Adapter (27) bündig mit der Stirnseite (28) des Einschraubbereichs (6) ab
schließt oder über die Stirnseite (28) des Einschraubbereichs (6) übersteht.
6. Näherungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter
(27) eine außerhalb des Einschraubbereichs (6) befindliche Kopfplatte (29) aufweist
und der Durchmesser (D) der Kopfplatte (29) größer ist als der Innendurchmesser (d)
der Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6).
7. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine auf den Adapter (27) wirkende Rückstellfeder (30) zur federnden
Anlage des Adapters (27) an den Kolben (2) vorgesehen ist.
8. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Adapter (27) unverlierbar in der Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6) ge
halten ist.
9. Näherungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung
(20) des Einschraubbereichs (6) eine ein in Längsrichtung ausgerichtetes Langloch
(32) aufweisende Hülse (31) gehalten ist und der Adapter (27) über einen Stift (35)
oder einen Vorsprung in das Langloch (32) eingreift und darin geführt ist.
10. Näherungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (31)
mittels Preßpassung in die Öffnung (20) des Einschraubbereichs (6) eingesetzt ist
und/oder mit dem Einschraubbereich (6) verrastet ist.
11. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfeder (30) zwischen der Hülse (31) und der Kopfplatte (29) vorge
sehen ist.
12. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Adapter (27), die Rückstellfeder (30) und die Hülse (31) eine separat hand
habbare Baueinheit bilden.
13. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Adapter wenigstens eine Durchgangsbohrung (42) aufweist oder/und daß die
Kopfplatte (29) einen einen Durchtrittsquerschnitt freilassenden Querschnitt auf
weist.
14. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Übersetzungseinrichtung zwischen dem Adapter und dem Kolben vorgese
hen ist, um den Hub des Adapters geringer zu halten als den Hub des Kolbens, jedoch
größer als die Schalthysterese des Näherungsschalters.
15. Näherungsschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überset
zungseinrichtung als zwischen dem Kolben und dem Adapter angeordnete Feder
ausgeführt ist.
16. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet,
daß eine an der vorderen Stirnseite (45) des Gehäuses (5) anzuordnende Dichtung
(47) aus Metall vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999121958 DE19921958C2 (de) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Näherungsschalter |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1999121958 DE19921958C2 (de) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Näherungsschalter |
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DE19921958A1 true DE19921958A1 (de) | 2000-12-14 |
DE19921958C2 DE19921958C2 (de) | 2001-03-29 |
Family
ID=7907871
Family Applications (1)
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DE1999121958 Expired - Fee Related DE19921958C2 (de) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Näherungsschalter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19921958C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012008543A1 (de) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | K.A.Schmersal Gmbh | Wassergeschützter Türkontakt |
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-
1999
- 1999-05-14 DE DE1999121958 patent/DE19921958C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19921958C2 (de) | 2001-03-29 |
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