DE20115992U1

DE20115992U1 - Sensorgehäuse

Info

Publication number: DE20115992U1
Application number: DE20115992U
Authority: DE
Original assignee: BETA SENSORIK GmbH
Current assignee: BETA SENSORIK GmbH
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2011-09-29

Description

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SiESERISIR. 4

31075 MÜNCHEN

Unser Zeichen: F 2755 GM/DE
beta Sensorik

SENSORGEHÄUSE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für Sensoren, insbesondere zur auswechselbaren Halterung von Magnetfeldsensoren für die Überwachung der Funktion von Arbeitszylindern in fluidtechnischen Anlagen und Geräten.

Für diesen Zweck sind die gebräuchlichen Magnetfeldsensoren in einem hülsenförmigen bzw. länglichen und in seinem Querschnitt rechteckigen Gehäuse aus Metall oder Kunststoff untergebracht, welches sich innerhalb einer am Außenumfang des betreffenden Arbeitszylinders vorgesehenen Längsnut haltern läßt. Hierzu wird der Magnetfeldsensor von der offenen Stirnseite der Nut in diese eingeführt und von außen durch deren Spaltöffnung positioniert und befestigt. Die Nutwände solcher Befestigungsnuten besitzen üblicherweise eine C-förmige Querschnittskontur. Die dadurch gebildete Aussparung weist daher in etwa eine T-Form auf. Aus diesem Grunde werden die Nuten als T-Nut oder auch als C-Nut bezeichnet.

Bekannte Ausführungen derartiger Sensorgehäuse weisen einen dem der Nut ähnlichen Querschnitt auf und sind infolgedessen bezüglich ihrer Handhabung daran gebunden, den Sensor stets nur von einer der beiden offenen Stirnseiten der Nut in diese einzuschieben, darin zu positionieren und aus derselben stirnseitig wieder zu entfernen. Da hierfür apparativ in der Praxis vielfach zu wenig Montageraum zur Verfügung steht, ist unter Umständen der aufwendige Ausbau der gesamten Zylinderanordnung erforderlich.

Um ein derartiges Sensorgehäuse in anbetracht seiner geometrischen Form und seiner Abmessungen nicht unbedingt von einer der offenen Stirnseiten in die Nut einschieben zu müssen, ist bereits in Anlehnung an die Ausführung eines sogenannten Rundnutsensors (DE 196 43 413 C2) vorgeschlagen worden, das Sensorgehäuse als Zylindersegment auszubilden und mit mindestens einer längsseitigen Abflachung zu versehen. Solche Sensorgehäuse können aufgrund dieser Konfiguration direkt an der benötigten Stelle von äußern durch die Spaltöffnung der Nut in dieselbe eingeführt und durch radiales Verdrehen um ihre Längsachse gehalten werden (DE 196 53 222 C2).

Weitere Lösungsansätze (EP 0 972 954 A2 und WO 99/02871) schlagen ein im Querschnitt rechteckiges Gehäuse vor, das in seiner Breite schmaler ist als der Nutspalt und das somit lokal in diesen eingesetzt werden kann. Die Befestigung solcher Sensorgehäuse erfolgt mittels an einem Ende des Gehäuses angebrachter Befestigungselemente, die die Nutkanten untergreifen.

Nachteil all dieser Lösungsvorschläge im Vergleich zu einem längsseitig in die Nut einschiebbaren Sensorgehäuse ist das für die eigentliche Sensorik und deren elektrische Schaltungsanordnung stark verringerte nutzbare Bauvolumen. Eine solche Einschränkung bedingt mithin eine deutliche Verlängerung des hülsenförmigen Gehäuses oder eine deutliche Erhöhung, so daß das Gehäuse aus der Nut herausragt. Des weiteren erreichen die bekannten Ausführungen keine formschlüssig definierte Halterung des betreffenden Sensorgehäuses in der Nut. Dies ist u.a. durch die teilweise runde Mantelfläche und durch das Fehlen von die Nutkante untergreifenden Gehäuseschultern bedingt. Hierdurch wird im Betrieb eine ordnungsgemäße und sichere Justierung des Magnetfeldsensors erschwert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sensorgehäuse bereitzustellen, das insbesondere für einen Magnetfeldsensor zum lokalen Einsetzen in eine und zur auswechselbaren Halterung innerhalb einer profilierten Führungsnut geeignet ist, wobei der Gehäusequerschniti so groß wie möglich sein soll. Ferner soll das Gehäuse entlang seiner gesamten Länge

innerhalb des vorhandenen Nutprofils sicher gehalten werden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Dabei geht die Erfindung davon aus, ein Gehäuse zur auswechselbaren Halterung eines Sensors, insbesondere eines Magnetfeldsensors dahingehend ausbilden, daß das Gehäuse ein asymmetrisches Querprofil sowie zwei Gehäuseschultern aufweist, von denen sich jeweils eine obere Gehäuseseitenfläche nach oben erstreckt, wobei mindestens eine dieser oberen Gehäuseseitenflächen bzgl. der zugehörigen Gehäuseschulter 120° bis 150° geneigt ist. Diese ermöglicht es, das Gehäuse im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Nut lokal (d.h., an beliebiger Stelle entlang der Nut) in diese einzusetzen und zwecks Halterung um die eigene Längsachse zu drehen, so daß die Gehäuseschultern die Nutkanten untergreifen. Um das Sensorgehäuse innerhalb der Längsnut festzulegen und/oder zu justieren, ist vorzugsweise eine von außen durch die Spaltöffnung der Führungsnut bedienbare Schraube, z.B. eine Stift- oder Madenschraube, vorgesehen, die vom Gehäuse gegen die Bodenfläche der Nut wirkt und auf diese Weise das Sensorgehäuse mittels der beiden Gehäuseschultern innerhalb der Nut gegen die beiden Nutkanten preßt. Somit läßt sich das Gehäuse funktionsentsprechend sicher wie lösbar positionieren, wobei ggf. vorhandene Höhenunterschiede ausgeglichen werden können.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse eine verstellbare Exzenterscheibe aufweisen, deren äußere Enden nach Verstellung die Nutkanten untergreifen und die in ausgeschwenkter Stellung eine im wesentlichen mittige Ausrichtung des Gehäuses innerhalb der Nut bewirkt. Vorzugsweise erfolgt durch die Exzenterscheibe zusätzlich ein Festlegen und/oder Justieren des Gehäuses in der Nut.

Auf diese Weise ist es möglich, einen verkabelten Sensor mit seinem Gehäuse direkt von außen durch die vorhandene Spaltöffnung der Nut seitwärts unter einer der beiden Nutkanten einzuhaken und an der anderen Nutkante vorbei vollständig in die Nut einzuführen. Dabei verbleibt genügend Spielraum, um den Sensor bei Bedarf ebenso an Ort und Stelle wieder aus der Nut zu entfernen.

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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsfornnen der vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Sensorgehäuses und einer Nut gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während des Einhakens;

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1 nach erfolgtem Einhaken;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Sensorgehäuses einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung mit einer Exzenterscheibe in eingeschwenkter Stellung;
Fig. 4 eine Draufsicht entsprechend Fig. 3 mit der Exzenterscheibe in ausgeschwenkter Stellung; und

Fig. 5 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Sensorgehäuses mit Exzenterscheibe.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Querschnitt durch das erfindungsgemäße Sensorgehäuse 2 bzw. den Sensor gezeigt, der in einer Nut 4 aufgenommen wird. Die hat eine im wesentlichen T-förmige Aussparung, die durch ein die Aussparung umgebendes C-Profil gebildet ist. Die Nut 4 weist einen Nutspalt 6 auf, der durch beidseitige Vorsprünge bzw. Nutkanten 8 und 10 begrenzt ist und die Nut 4 nach außen öffnet. Die Querschnittsform des Sensorgehäuses 2 ist derart gewählt, daß es die Nut 4 maximal ausfüllt, gleichzeitig aber an jeder beliebigen Stelle entlang der Nut 4 eingeführt und herausgenommen werden kann. Dazu ist das Sensorgehäuse 2 im Querschnitt vorzugsweise mit einem trapezförmigen unteren Abschnitt 12 und einem im wesentlichen rechteckigen oberen Abschnitt 14 ausgebildet. Die schmalere Trapezseite des unteren Gehäuseabschnitts 12 weist dabei zum Nutboden hin, während die breitere Trapezseite des unteren Gehäuseabschnitts 12 in Richtung der Nutkanten 8 und 10 weist. Der rechteckige obere Gehäuseabschnitt 14 schließt - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen mittig an den unteren Gehäuseabschnitt 12 an. Dadurch ergeben sich beidseitig des oberen Gehäuseabschnitts 14 Gehäuseschultern 16 und 18. Diese können eine unterschiedliche Höhe und/oder Breite aufweisen. Der im wesentlichem rechteckige

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obere Gehäuseabschnitt 14 bildet seitlich jeweilige (obere) Gehäuseseitenflächen 20 und 22 aus. Mindestens eine der Gehäuseseitenflächen 20 und 22 ist zumindest teilweise abgeschrägt, um ein Einsetzen des Gehäuses 2 in die Nut 4 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist mindestens eine der Gehäuseseitenflächen 20 bzw. 22 komplett geneigt, so daß sie bezüglich der zugehörigen Gehäuseschulter 16 bzw. 18 einen Neigungswinkel bildet. Dieser Winkel liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 120° und 150°, besonders bevorzugt bei etwa 135°.

Wie aus der Darstellung der Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, läßt sich das in seinen Querschnittabmessungen entsprechend kleiner als das Profil der T-Nut 4 ausgeführte Sensorgehäuse 2 schräg von oben durch die Spaltöffnung 6 unter eine der Nutkanten 8, 10 in die Nut 4 einsetzen. Dies wird insbesondere durch die abgeschrägte Gehäuseseitenfläche 20 ermöglicht, wie in Figur 1 gezeigt, indem das Gehäuse 2 zunächst um seine Längsachse geneigt und durch den Nutspalt 6 eingeführt wird. Anschließend schwenkt man das Sensorgehäuse 2 in entgegengesetzte Richtung, wodurch die Gehäuseschultern 16, 18 die Vorsprünge bzw. Nutkanten 8, 10 untergreifen und so den Sensor in der Nut 4 halten, wie in Figur 2 dargestellt.

Zum Fixieren des Sensors in der Nut 4 ist vorzugsweise eine von außen durch die Spaltöffnung 6 der Führungsnut 4 bedienbare Schraube 24, z.B. eine Stift- oder Madenschraube, vorgesehen, die vom Gehäuse 2 gegen die Bodenfläiche der Nut 4 wirkt und auf diese Weise das Sensorgehäuse 2 mittels der beiden Gehäuseschultern 16, 18 innerhalb der Nut 4 gegen die beiden Nutkanten 8, 10 preßt.

Alternativ oder zusätzlich kann entsprechend einer anderen Ausführungsform im Bereich einer Abstufung 26 eine verstellbar gehaltene Exzenterscheibe 28 vorgesehen sein. Zum Einsetzen und Herausnehmen des Sensors aus der Nut 4 befindet sich die Exzenterscheibe 28 in einem eingeschwenkten Zustand innerhalb der Kontur des Gehäuses 2, wie in Figur 3 gezeigt. Wird die Exzenterscheibe 28 nunmehr gemäß der Darstellung in Figur 4 nach vollständigem Einsetzen des Sensorgehäuses 2 in die C-Nut 4 durch Verdrehen der mit ihr in einer bevorzugten

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Ausführungsform verbundenen Stellschraube 24 hinreichend verstellt, so ragen äußere Enden 30 und 32 der Exzenterscheibe 28 nach beiden Seilten unter die angrenzenden Nutkanten 8 bzw. 10. Dabei erfolgt außerdem eine Zentrierung des Sensorgehäuses 2 in der Nut 4.
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Zum Lösen und Herausnehmen eines festgestellten Sensorgehäuses 2 braucht die genannte Exzenterscheibe 28 lediglich in ihre eingeschwenkte Stellung innerhalb der Kontur des Gehäuses 2 zurückverstellt werden (Fig. 3), um dasselbe anschließend ohne weiteres durch leichtes Verschieben und/oder Verdrehen aus der T-Nut 4 herausheben zu können.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel lassen sich Exzenterscheibe 28 und/oder Stellschraube 24 per Hand mittels gängiger, durch dem Nutspalt 6 angreifender Werkzeuge verstellen.
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Claims

1. Gehäuse (2) für einen Sensor, insbesondere einen Magnetfeldsensor, zur auswechselbaren Halterung innerhalb einer durch eine Spaltöffnung (6) zugänglichen Nut (4) mit T-Profil, gekennzeichnet durch
zwei Gehäuseschultern (16, 18'), von denen sich jeweils eine obere Gehäuseseitenfläche (20, 22) nach oben erstreckt, wobei mindestens eine der oberen Gehäuseseitenflächen (20, 22) bezüglich der zugehörigen Gehäuseschulter (16, 18) um 120° bis 150° geneigt ist, und durch
ein asymmetrisches Querprofil, so daß das Gehäuse (2) senkrecht zur Längsachse der Nut (4) lokal in diese einsetzbar und nach Drehung um die eigene Längsachse die Gehäuseschultern (16, 18') Nutkanten (8, 10) untergreifen.

2. Gehäuse (2) nach Anspruch 1, wobei die Gehäuseschultern (16, 18) eine unterschiedliche Breite und/oder Höhe aufweisen.

3. Gehäuse (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (2) an mindestens einem Ende eine Abflachung (26) aufweist.

4. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (2) eine Schraube (24) zum Fixieren in der Nut (4) aufweist.

5. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gehäuse (2) in seinen Abmessungen bezüglich Höhe und/oder Breite geringfügig kleiner als das Nutprofil ausgeführt ist.

6. Gehäuse (2) für einen Sensor, insbesondere einen Magnetfeldsensor, zur auswechselbaren Halterung innerhalb einer durch eine Spaltöffnung (6) zugänglichen Nut (4) mit T-Profil, gekennzeichnet durch eine verstellbare Exzenterscheibe (28), deren äußere Enden (30, 32) nach Verstellung Nutkanten (8, 10) untergreifen und die in ausgeschwenkter Stellung eine im wesentlichen mittige Ausrichtung des Gehäuses (2) innerhalb der Nut (4) bewirkt.

7. Gehäuse (2) nach Anspruch 6, wobei die Exzenterscheibe (28) auf einer am Gehäuse (2) vorgesehenen Abflachung (26) angebracht ist.

8. Gehäuse (2) nach Anspruch 7, wobei die Exzenterscheibe (28) im Abmessungsbereich der Abflachung (26) gehalten ist.

9. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei zur Versteilung der Exzenterscheibe (28) auf deren Drehachse eine von oben her durch die Spaltöffnung (6) der Nut (4) zugängliche Verstellspannschraube (24) vorgesehen ist.

10. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die zur Verstellung der Exzenterscheibe (28) vorgesehene Verstellspannschraube (24) gleichzeitig zum Fixieren des Gehäuses (2) in der Nut (4) vorgesehen ist.

11. Kombination der Merkmale des Gehäuses (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit den Merkmalen des Gehäuses (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 11.