DE202007005332U1

DE202007005332U1 - Klemmvorrichtung

Info

Publication number: DE202007005332U1
Application number: DE200720005332
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2017-04-13

Abstract

Klemmvorrichtung zum Befestigen und/oder Justieren eines optoelektronischen Sensors, insbesondere eines Lichtgitters (2), an einem eine Nut (12) oder Befestigungsöffnung aufweisenden Befestigungsprofil (4), wobei der Sensor zylindrische Befestigungsabschnitte (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Klemmvorrichtung (1) ringförmig ausgebildet ist zur Aufnahme der Befestigungsabschnitte (8),
– mit einem offenen Abschnitt (10) zur Spreizung der Klemmvorrichtung (1) in der Nut (12) des Befestigungsprofils (4),
– an den Enden des offenen Abschnitts (10) jeweils Klemmhaken (14) ausgebildet sind,
– die Klemmvorrichtung (1) an jeweiligen Innenseiten (16) zu dem offenen Abschnitt (10) hin jeweils geradlinig einander zulaufend ausgebildet ist und
– gegenüberliegend zu dem offenen Abschnitt (10) ein Spannmittel (18) vorgesehen ist zum Spannen des Befestigungsabschnittes (8) in Richtung des offenen Abschnitts (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Befestigungsvorrichtungen finden Verwendung zur Befestigung von Sensoren. Aus der DE 297 22 497 U1 ist eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Sensors bekannt, die einen Napf aufweist, dessen Wand in Form einer konkaven Auswölbung von der Wand des Sensors hervorsteht. Dabei weist die Wand des Napfes im Bereich der Auswölbung eine Bohrung auf, in welcher ein Zwischenelement drehbar gelagert ist. An dem Zwischenelement ist ein Aufnahmemittel befestigt. Das Zwischenelement kann bezüglich des Napfes nicht nur gedreht werden, sondern ist auch auf dessen Oberfläche verschiebbar angeordnet. Zusätzlich zu einer Drehbewegung kann somit der Napf mit dem Sensor bezüglich dem Zwischenelement auf einfache Weise verschwenkt werden. Dadurch wird eine einfache und flexible Ausrichtung des Sensors ermöglicht. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die beschriebene Befestigungsvorrichtung aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten besteht und aufwändig in der Herstellung ist.
Weiter ist aus der DE 297 17 544 U1 eine Mehrfachhalterung für Magnetfeldsensoren bekannt. Die darin offenbarte Halterungsmöglichkeit soll es erlauben, zumeist quaderförmige Gehäuse unabhängig von einer vorhandenen Befestigungsmöglich keit anzubringen. Das Sensorgehäuse weist hierzu zwei seitwärts in entgegengesetztem Sinne verschwenkbare Hebelglieder auf, welche durch ein quer angelegtes Schraubengetriebe scherenartig gegeneinander verspannt werden können, um dabei an ihren profilierten Schenkelenden mit dem Gerät beidseitig mit dazu entsprechend ausgebildeten Gegenelementen zusammenzuwirken. Durch die Hebelglieder ist eine Druck- oder Zugverschraubung mit dem Gegenelement möglich. Nachteilig hierbei ist jedoch auch, dass die beschriebene Befestigungsvorrichtung aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten besteht und aufwändig in der Herstellung ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Klemmvorrichtung insbesondere für Lichtgitter bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 mit einer Klemmvorrichtung zum Befestigen und/oder Justieren eines optoelektronischen Sensors, insbesondere eines Lichtgitters, an einem eine Nut oder Befestigungsöffnung aufweisenden Befestigungsprofil gelöst. Der Sensor weist zylindrische Befestigungsabschnitte auf, wobei die Klemmvorrichtung ringförmig ausgebildet ist zur Aufnahme der Befestigungsabschnitte, mit einem offenen Abschnitt zur Spreizung der Klemmvorrichtung in der Nut des Befestigungsprofils. An den Enden des offenen Abschnitts sind jeweils Klemmhaken ausgebildet. Die Klemmvorrichtung ist an jeweiligen Innenseiten zu dem offenen Abschnitt hin jeweils geradlinig einander zulaufend ausgebildet und gegenüberliegend zu dem offenen Abschnitt ist ein Spannmittel vorgesehen zum Spannen des Befestigungsabschnittes in Richtung des offenen Abschnitts.
Für eine Montage werden die zylindrischen Befestigungsabschnitte beispielsweise des Lichtgitters verwendet. Darauf wird die ringförmig ausgeformte und mit einem offenen Abschnitt versehene Klemmvorrichtung geschoben. Die Klemmvorrichtung hat dabei die Form des griechischen Buchstabens Omega. Die Klemmvorrichtung wird mit den Klemmhaken voraus in die Nut des Befestigungsprofils beispielsweise eines Maschinenrahmen gesteckt. Gegenüberliegend ist ein Spannmittel vorgesehen. Wird nun das Spannmittel angezogen, so drückt dieses gegen den zylindrischen Befestigungsabschnitt. Dadurch wird der Befestigungsabschnitt des Lichtgitters gegen die gegenüberliegenden, geradlinige einander zulaufenden Abschnitte gedrückt und die Klemmhaken spreizen sich in der Nut des Befestigungsprofils auseinander. Durch die Spreizung wird die Klemmvorrichtung am Befestigungsprofil fixiert. Der optische Sensor beziehungsweise das Lichtgitter wird durch den Druck des Spannmittels gleichzeitig auch an dem Befestigungsprofil fixiert und befestigt.
Bevor das Spannmittel angezogen wird, kann das Lichtgitter in der Klemmevorrichtung um beliebige Winkel gedreht werden. Dadurch kann der Sensor noch während des Montagevorganges justiert und beispielsweise auf einen gegenüberliegenden Lichtgittersender oder -empfänger ausgerichtet werden.
Vorteilhaft ist eine Außenkontur der Klemmhaken der Kontur der Nut angepasst. Dadurch ist vorteilhaft ein optimaler Formschluss zu der Nut gegeben. Dies ermöglicht beim Anziehen des Spannmittels einen optimalen Kraftschluss und damit eine bestmögliche Befestigung in der Nut.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Spannmittel als Spannschraube ausgebildet, welche in einer zylindrischen Öffnung mit Innengewinde geführt ist. Die Spannschraube kann je nach Ausführung einfach mit einem Schraubendreher oder einem Inbusschlüssel angezogen werden. Als Spannschraube können im Handel erhältliche Standardschrauben verwendet werden. Die Spannschraube kann auch als unverlierbare Komponente beweglich mit der Klemmvorrichtung verbunden werden. Dadurch kann die Spannschraube auch nach dem Lösen nicht durch Erschütterungen aus der Klemmvorrichtung herausfallen.
Die Außenkontur der Klemmhaken weist in einer besonderen Ausführungsform Stufen auf zur Aufnahme von verschiedenen Nutkonturen mit verschiedenen Nutweiten, um eine Variantenvielfalt der Klemmvorrichtung zu minimieren. Die Stufen sind dabei so ausgebildet, dass die gängigsten Nutweiten mit einer einzigen Klemmvorrichtung befestigt werden können. Die Stufe kann als Zweifach- oder Mehrfachstufe ausgebildet sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Außenkontur der Klemmhaken mit einem Oberflächenprofil strukturiert ausgebildet zur Erhöhung der Reibungskräfte mit einer Nutoberfläche. Diese Maßnahme führt dazu, dass bei minimalem Querschnitt der angepressten Fläche eine optimale Befestigung durch die Klemmvorrichtung gewährleistet ist. Ist die Klemmvorrichtung beispielsweise Vibrationen oder Schwing- und Schockbelastungen ausgesetzt, wird durch das Oberflächenprofil, das sich mit der Nutoberfläche verzahnt, eine stabile Befestigung gewährleistet.
Vorteilhaft ist die Nut als T-Nut ausgebildet. In der T-Nut ist dabei ein Hinterschnitt vorhanden, in der die Klemmhaken optimal eingreifen können. Dadurch ist es beispielsweise auch bei geringeren Klemmkräften nicht mehr möglich, die Klemmvorrichtung aus der Nut zu ziehen. Dadurch wird auch bei erhöhten mechanischen Anforderungen wie beispielsweise Vibrationen, Zug- oder Druckkräften eine dauerhaft stabile Befestigung gewährleistet.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung nimmt der Materialquerschnitt im Bereich des Spannmittels oder der Spannschraube zu. Dadurch kann das Innengewinde der Spannschraube länger ausgebildet und eine ausgeübte Spannkraft der Spannschraube wesentlich erhöht werden. Die übrigen mechanischen Abmessungen der Klemmvorrichtung bleiben davon unberührt und brauchen notwendigerweise nicht verstärkt zu werden. Dadurch kann der Materialaufwand für eine Klemmvorrichtung minimiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Klemmvorrichtung einstückig ausgebildet. Eine Zwischenmontage der Klemmvorrichtung erübrigt sich dadurch. Durch die einstückige Ausprägung sind auch keine verlierbaren Teile vorhanden. Die Herstellungskosten für eine Klemmvorrichtung werden dadurch wesentlich reduziert. Zusätzlich wird die Schwing-/Schockfestigkeit der Klemmvorrichtung wesentlich erhöht, da keine mechanischen Verbindungen vorhanden sind, die sich aufgrund von Vibrationen lösen und so zu einer mangelhaften Befestigung des Sensors führen könnten. Durch die einstückige Ausbildung wird die Klemmvorrichtung auch einfacher handhabbar.
Vorteilhaft besteht die Klemmvorrichtung aus Aluminium oder Kunststoff. Dadurch ist die Klemmvorrichtung bei hoher Stabilität sehr leicht und gut zu montieren. Der Kunststoff kann dabei zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit glasfaserverstärkt sein. Insbesondere wenn die zylindrischen Befestigungsabschnitte des Sensors auch aus Kunststoff ausgeführt sind, bietet eine aus Kunststoff ausgebildete Klemmvorrichtung eine stabile Klemmung, da Kunststoffe einen ähnlichen Temperaturkoeffizienten und gleiche Reibungseigenschaften aufweisen.
In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die Klemmvorrichtung als Strangpressprofilstück ausgebildet. Dadurch ist eine sehr einfache und preiswerte Herstellung des Klemmelementes möglich. Ein Strangpressprofilrohling wird einfach in Scheiben getrennt oder gesägt, um als Strangpressprofilstücke die Klemmvorrichtung zur erhalten.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Spannschraube als Madenschraube ausgebildet. Dadurch lässt sich die Madenschraube komplett in dem vorgesehenen Innengewinde versenken ohne eine zusätzliche Sackbohrung vornehmen zu müssen.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
1a bis 1c; eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung in drei Ansichten;
2; eine schematische Darstellung eines mit der Klemmvorrichtung montierten Lichtgitters an einem Befestigungsprofils;
3; eine schematische Darstellung des montierten Lichtgitters in einer Frontansicht.
4; eine schematische Darstellung des montierten Lichtgitters in einer Draufsicht.
5; eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung.
1a bis 1c zeigt eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 1 in drei Ansichten.
Nach 1a hat die Klemmvorrichtung 1 eine Form ähnlich dem griechischen Buchstaben Omega. Die Klemmvorrichtung 1 weist eine ringförmige Form auf mit einem offenen Abschnitt 10. An dem offenen Abschnitt 10 sind zwei Klemmhaken 14 ausgebildet, die zur Verklemmung in einer Nut eines Befestigungsprofils vorgesehen sind. Die Außenkontur 20 der Klemmhaken 14 ist dabei an eine Nutoberfläche angepasst. Dadurch ist zwischen den Klemmhaken 14 und der Nutoberfläche ein optimaler Formschluss und damit auch ein optimaler Kraftschluss möglich. An den Innenseiten 16 der Klemmvorrichtung sind jeweils geradlinig zueinander zulaufende Abschnitte vorgesehen. Diese sind gegenüberliegend einem Spannmittel 18 angeordnet. Bei dem Spannmittel 18 kann es sich um eine Madenschraube 26 oder eine Klemmschraube handeln. Hierbei können handelsübliche Standardschrauben verwendet werden. Weiterhin kann das Spannmittel 18 auch ein Spannhebel sein. Der Spannhebel hat den Vorteil, dass kein zusätzliches Werkzeug zur Spannung notwendig ist. Zur Führung der Madenschraube 26 ist eine zylindrische Öffnung mit einem Innengewinde vorgesehen. Im Bereich der zylindrischen Öffnung ist der Materialquerschnitt der Klemmvorrichtung 1 verstärkt. Dadurch kann das Innengewinde für die Madenschraube 26 länger und stabiler ausgeführt werden. Hierdurch ist es möglich, mit Hilfe der Madenschraube 26 höhere Spannkräfte auszuüben. In der Seitenansicht nach 1b ist ein strukturiertes Oberflächenprofil 24 an der Außenkontur 20 der Klemmhaken ausgebildet. Dadurch weist die Klemmvorrichtung 1 bei einer Befestigung in der Nut eine höhere Stabilität durch höhere Reibkräfte auf.
Die Klemmvorrichtung 1 ist vorteilhaft einstückig ausgebildet. Lediglich das Spannmittel 18 ist als zusätzlich bewegliche Komponente vorhanden. Dieses ist in einer besonderen Ausführungsform unverlierbar mit der Klemmvorrichtung 1 verbunden.
Die Klemmvorrichtung 1 kann beispielsweise in einem Strangpressprofil hergestellt werden. Das Strangpressprofil weist dabei ein Querschnittsprofil, wie in 1a dargestellt, auf. Das Strangpressprofil wird dann in einzelne Teile getrennt, beispielsweise gesägt, um die Klemmvorrichtungen 1 zu vereinzeln. Dadurch ist die Klemmvorrichtung 1 sehr preiswert herstellbar. Für die Herstellung der Klemmvorrichtung 1 können verschiedene Materialien verwendet werden, vorzugsweise wird hierbei Aluminium verwendet. Aluminium kann im Strangpressverfahren sehr einfach verarbeitet werden und hat neben der hohen Stabilität auch die Eigenschaft, dass die Klemmvorrichtung 1 ein geringes Gewicht aufweist. Weiter eignen sich auch andere Werkstoffe zur Herstellung der Klemmvorrichtung 1. So ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, auch Kunststoff zur Herstellung zu verwenden. Bei dem Kunststoff kann es sich auch um glasfaserverstärkten Kunststoff handeln. Dadurch wird die Festigkeit sowie die Stoßfestigkeit des Kunststoffes enorm erhöht.
2 zeigt die Klemmvorrichtung 1 zur Montage eines Lichtgitters 2 an einem Befestigungsprofil 4. Das Befestigungsprofil 4 weist hierzu Befestigungsöffnungen 6, in diesem Fall Nuten 12 mit Längsrichtung entlang des Profils, auf. Bei den Befestigungsöffnungen 6 kann es sich auch um Bohrungen oder Langlöcher handeln. Bei dem Befestigungsprofil 4 handelt es sich beispielsweise um ein Mehrnutenprofil, das zu mehreren Seiten hin Befestigungsmöglichkeiten aufweist. Das Lichtgitter 4 weist an den Enden zylindrische Befestigungsabschnitte 8 auf. Auf diese Befestigungsabschnitte 8 wird die Klemmvorrichtung 1 aufgeschoben. Danach wird die Klemmvorrichtung 1 mit den Klemmhaken 14 in der Nut eingeführt und durch leichtes Anziehen der Madenschraube 26 vorläufig befestigt. Nach diesem ersten Montageschritt kann das Lichtgitter 4 entlang seiner Längsachse noch gedreht werden, beispielsweise um eine Justierung oder Ausrichtung auf einen gegenüberliegenden, nicht dargestellten Lichtgittersender oder -empfänger vorzunehmen. Ist eine genaue Justage erfolgt, wird der Befestigungsabschnitt 8 des Lichtgitters 4 durch Anziehen der Madenschraube 26 in Richtung des offenen Abschnittes 10 gedrückt. Dadurch werden die Innenseiten 16 der Klemmvorrichtung 1 nach außen gedrückt und die Klemmhaken 14 gegen die Nutwand gepresst. Durch die ausgelösten Spannkräfte wird das Lichtgitter 2 über die Klemmvorrichtung 1 an dem Befestigungsprofil final fixiert.
In 3 ist das montierte Lichtgitter 2 in einer Vorderansicht dargestellt. Das Lichtgitter 2 wird an jeweils gegenüberliegenden Enden des Lichtgitters durch zwei Klemmvorrichtungen 1 gehalten. Das Lichtgitter 2 kann dabei in horizontaler, vertikaler oder sonstiger gewünschter Richtung montiert werden.
In 4 ist das montierte Lichtgitter 2 mit der Klemmvorrichtung 1 in einer Draufsicht dargestellt. Das dargestellte Befestigungsprofil 4 weist mehrere Befestigungsnuten 12 auf. Zwischen dem Befestigungsprofil 4 und dem Lichtgitter 2 ist ein Zwischenraum vorhanden, der vorgesehen ist um das Lichtgitter 2 um seine Längsachse zu Ausrichtungszwecken geringfügig zu drehen.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform der Klemmvorrichtung 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Außenkontur 20 im Bereich der Klemmhaken 14 stufenförmig ausgebildet. Dadurch kann die Klemmvorrichtung 1 für verschiedene Nutweiten eingesetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Stufen für zwei verschiedene Nutweiten vorgesehen.

1: Klemmvorrichtung
2: Lichtgitter
4: Befestigungsprofil
6: Befestigungsöffnung
8: Befestigungsabschnitt
10: offener Abschnitt
12: Nut
14: Klemmhaken
16: Innenseiten
18: Spannmittel
20: Außenkontur
22: Stufen
24: Obertlächenprofil
26: Madenschraube

Claims

Klemmvorrichtung zum Befestigen und/oder Justieren eines optoelektronischen Sensors, insbesondere eines Lichtgitters (2), an einem eine Nut (12) oder Befestigungsöffnung aufweisenden Befestigungsprofil (4), wobei der Sensor zylindrische Befestigungsabschnitte (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Klemmvorrichtung (1) ringförmig ausgebildet ist zur Aufnahme der Befestigungsabschnitte (8), – mit einem offenen Abschnitt (10) zur Spreizung der Klemmvorrichtung (1) in der Nut (12) des Befestigungsprofils (4), – an den Enden des offenen Abschnitts (10) jeweils Klemmhaken (14) ausgebildet sind, – die Klemmvorrichtung (1) an jeweiligen Innenseiten (16) zu dem offenen Abschnitt (10) hin jeweils geradlinig einander zulaufend ausgebildet ist und – gegenüberliegend zu dem offenen Abschnitt (10) ein Spannmittel (18) vorgesehen ist zum Spannen des Befestigungsabschnittes (8) in Richtung des offenen Abschnitts (10).
Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur (20) der Klemmhaken (14) der Kontur der Nut (12) angepasst ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (18) als Spannschraube ausgebildet ist, welche in einer zylindrischen Öffnung mit Innengewinde geführt ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (20) der Klemmhaken (14) Stufen auf weist zur Aufnahme von verschiedenen Nutkonturen mit verschiedenen Nutweiten.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (20) der Klemmhaken (14) ein Oberflächenprofil (24) aufweist zur Erhöhung der Reibungskräfte mit einer Nutoberfläche.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (12) eine T-Nut ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Materialquerschnitt im Bereich der zylindrischen Öffnung zunimmt.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (1) einstückig ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (1) aus Aluminium oder Kunststoff besteht.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (1) als Gussteil ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (1) als Strangpressprofilstück ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel eine Madenschraube ist.