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Die
Erfindung betrifft ein in eine Nut einsetzbares Sensorelement mit
einem eine Bodenfläche zur Auflage auf dem Boden der Nut
aufweisenden Gehäuse und mit mindestens einem Spannelement, welches
von einer Freigabestellung, in welcher das Sensorelement in der
Nut verschieblich ist, in eine Spannstellung, in welcher das Sensorelement
durch eine Verklemmung zur Nutwand lagefixiert ist, bringbar ist.
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Ein
derartiges Sensorelement wird von der
DE 198 25 426 B4 beschrieben.
Das dort beschriebene Sensorelement ist ein Näherungsschalter,
der in eine T-förmige Nut eines Gehäuses, bspw.
eines Pneumatikzylinders, einsetzbar ist. Die Bodenfläche des
Gehäuses des Sensorelementes liegt auf dem Boden der T-förmigen
Nut. Auf einer der Bodenfläche gegenüberliegenden
Oberseite des Gehäuses lagert ein Schraubenkopf, der von
einem Schraubendreher gedreht werden kann. Der Schraubenkopf besitzt
einen Durchmesser, der kleiner ist als die Öffnungsweite
der T-förmigen Nut. An die Umfangswandung des Schraubenkopfes
sind bereichsweise sich diametral gegenüberliegende Spannflanken
angeformt. In einer Freigabestellung liegen die Spannflanken parallel zur
Erstreckungsrichtung des Gehäuses, so dass das Gehäuse
von oben her in die T-Nut eingesetzt werden kann. Um das Gehäuse
innerhalb der T-Nut zu fixieren, wird das Spannelement gedreht.
Dabei untergreifen die Spannflanken die öffnungsseitigen, hinterschnittenen
Abschnitte der T-förmigen Nut und klemmen sich gegen diese
Abschnitte der Nutwand. Bei dieser Spannbetätigung entfernen
sich die Winkelabschnitte der Spannflanken von der Bodenfläche entweder
dadurch, dass sich das gesamte Spannelement von der Oberseite entfernt
oder dadurch, dass die Spannflanke von einer wendelgangförmigen
Keilfläche ausgebildet wird.
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Die
DE 20 2007 006 335 beschreibt
einen Näherungsschalter mit ebenfalls einem länglichen,
in eine T-Nut einsetzbaren Gehäuse. Zusätzlich
beschreibt diese Schrift einen Positionsmerker bzw. eine Positionierhilfe,
die über einen lösbaren Formschluss mit dem Gehäuse
des Näherungsschalters gekoppelt werden können.
Der lösbare Formschluss wird von einem Steg ausgebildet,
der in eine Teilumfangsnut des Gehäuses eingreift.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben,
mit denen der an sich für die Befestigung in einer T-Nut
ausgebildete Näherungsschalter auch in Nuten mit anders
gestaltetem Querschnitt eingesetzt und dort positioniert werden kann.
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Gelöst
wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene
Erfindung, wobei jeder Anspruch eine eigenständige Lösung
der Aufgabe darstellt und mit jedem anderen Anspruch in beliebiger Form
kombinierbar ist.
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Zunächst
und im Wesentlichen ist ein Adapterteil in Form eines Klemmhilfsgliedes
vorgesehen, welches zumindest eine zwischen einer Nutwand und dem
Gehäuse angeordnete Klemmbacke ausbildet. Diese ist mit
Hilfe des Spannelementes an die Nutwand pressbar. Die Nut kann nunmehr
deutlich breiter als die an sich für das Gehäuse
passende T-förmige Nut sein. Bei der Nut kann es sich um
eine Schwalbenschwanznut handeln. Bevorzugt besitzt die Nut hinterschnittene
Nutwände, gegen die die Klemmbacke gepresst werden kann.
Für verschiedene Nutquerschnitte können verschieden
gestaltete Klemmhilfsglieder verwendet werden. Die Klemmhilfsglieder
besitzen einen einfachen Aufbau. Das jeweilige Klemmhilfsglied kann
eine U-Form ausbilden mit zwei jeweils von einem der beiden U-Schenkel gebildeten
Klemmbacken. Diese Klemmbacken verklemmen sich unmittelbar mit den
Nutwänden. Die Klemmbacken wirken mit den Spannflanken
des Spannelementes zusammen. Zur Be tätigung des Spannelementes
kann eine Betätigungsöffnung vorgesehen sein.
Durch diese kann ein Betätigungswerkzeug in eine Spannwerkzeugangriffsöffnung
des Spannelementes eingeführt werden. Das Spannelement
kann drehbar an der der Bodenfläche gegenüberliegenden
Oberseite des Gehäuses angeordnet sein. Es kann die Form
eines Schraubenkopfes mit seitlich abragenden Flanken ausbilden.
Diese bilden zwei sich diametral gegenüberliegende Spannflanken
aus, die durch Drehen des Spannelementes in eine Spannstellung gegen
jeweils einen U-Schenkel bringbar sind. Bevorzugt wirken die Spannflanken
mit Gegenspannflanken des Klemmhilfsgliedes zusammen. Die Gegenspannflanken
können so angeordnet sein, dass sich die Spannbacken beim
Verlagern des Spannelementes in die Klemmstellung gegenüber dem
Nutboden entfernen. Hierzu erweist es sich als vorteilhaft, wenn
sich die an den Spannbacken angreifenden Winkelabschnitte der Spannflanken
bei der Drehung des Spannelementes von der Bodenfläche
entfernen. Dies kann wie beim Stand der Technik durch eine wendelgangförmige
Spannflanke erfolgen. Es ist aber auch möglich, das gesamte
Spannelement mittels eines Gewindes dem Gehäuse zuzuordnen,
so dass sich das Spannelement bei seiner Drehung von der Bodenfläche
entfernt. Auch eine Kombination ist möglich.
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Die
Erfindung betrifft darüber hinaus ein Klemmhilfsglied für
ein in eine Nut einsetzbares Sensorelement. Das Klemmhilfsglied
besitzt eine U-Form, wobei die beiden U-Schenkel Klemmbacken ausbilden,
die mittels eines durch eine Öffnung des U-Steges betätigbaren
Spannelementes an die Nutwand pressbar sind. Das Spannelement ist
dabei dem im U-Freiraum angeordneten Sensorgehäuse zugeordnet.
Auch hier erfolgt das Zusammenwirken zwischen Spannbacke und Spannelement über Spannflanken
des Spannelementes. Die beiden voneinander beabstandeten U-Schenkel
können jeweils ein Fenster ausbilden. Die obere Rahmenflanke
des Fensters bildet eine Gegenspannflanke für das Spannelement,
so dass eine Drehung des Spannelementes ein Anheben des Klemmhilfsgliedes
zur Folge hat. Beim Anheben des Klemmhilfsgliedes verla gern sich
die Spannbacken nach oben, also in Richtung der Öffnung
der Nut. Bei einer hinterschnittenen Nut treten sie dann in Klemmwirkung
an die hinterschnittene Nutwandung. Die Spannbacken können am
jeweiligen freien Ende eines U-Schenkels angeordnet sein und nach
außen weisen. Bevorzugt werden die Spannbacken von Spannrippen
ausgebildet, die sich parallel zur Erstreckungsrichtung des Gehäuses
erstrecken. Zwischen dem Klemmhilfsglied und dem Gehäuse
besteht eine lösbare Formschlussverbindung, die sicherstellt,
dass das brückenartig auf das Gehäuse aufgesetzte
Klemmhilfsglied eine Position zum Gehäuse besitzt, bei
der die Betätigungsöffnung mit einer Spannwerkzeugangriffsstelle
des Spannelementes fluchtet. Der lösbare Formschluss wird
vorzugsweise von einem Vorsprung und einer Aussparung gebildet.
Der Positioniervorsprung kann dem Klemmhilfsglied zugeordnet sein.
Er befindet sich insbesondere als Steg ausgebildet im U-Freiraum.
Die Positionieraussparung ist dem Gehäuse zugeordnet und
als U-förmige Nut ausgebildet, wie sie auch in der
DE 20 2007 006 335 beschrieben
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen
erläutert. Es zeigen:
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1 den
in eine Schwalbenschwanznut einsetzbaren Näherungsschalter
mit zugeordnetem Klemmhilfsglied in einer Explosionsdarstellung,
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2 eine
Draufsicht auf den in einer Schwalbenschwanznut eingesetzten Näherungsschalter,
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3 einen
Schnitt gemäß der Linie III-III in 2,
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4 einen
Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 2,
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5 das
Klemmhilfsglied in einer perspektivischen Darstellung,
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6 das
Klemmhilfsglied in der Seitenansicht,
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7 eine
Frontseitenansicht auf das Klemmhilfsglied,
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8 einen
Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in 6,
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9 einen
Schnitt gemäß der Linie IX-IX in 7,
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10 eine
Seitenansicht in Blickrichtung auf ein Sensorelement mit einem Klemmhilfsglied
eines zweiten Ausführungsbeispiels,
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11 eine
Darstellung gemäß 10, mit einem
Klemmhilfsglied eines dritten Ausführungsbeispiels, und
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12 eine
Darstellung gemäß 10 mit einem
Klemmhilfsglied eines vierten Ausführungsbeispiels.
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In
den Zeichnungen wird ein Näherungsschalter beschrieben,
wie er grundsätzlich aus der
DE 198 25 426 B4 bzw. aus
der
DE 20 2007 006 335 vorbekannt
ist. Der in diesen Druckschriften beschriebene Näherungsschalter
kann in eine T-förmige Nut von einer bestimmten Größe
eingesetzt werden. Überschreitet das Querschnittsprofil
der T-Nut eine gewisse Größe, so kann mit dem
Klemmelement
8 nicht die erforderliche Klemmwirkung erzeugt
werden.
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Die
Erfindung betrifft ein Klemmhilfsglied 5 in unterschiedlicher
Gestaltung, so dass der Näherungsschalter, der im Wesentlichen
aus dem Gehäuse 4 besteht, in Schwalbenschwanznuten,
wie sie in den 3, 10 und 11 dargestellt
sind bzw. in eine querschnittsgrößere T-Nut, wie
sie in der 12 dargestellt ist, einsetzbar
ist. Die Nuten der 3, 10, 11 und 12 besitzen
unterschiedliche Querschnittsprofile, die größer
sind als das Querschnittsprofil einer T-Nut, für die das
Gehäuse 4 an sich angepasst ist. Mit jeweils einem
individuellen Klemmhilfsglied 5 kann der Näherungsschalter in
der unten noch zu beschreibenden Weise dort eingesetzt und verklemmt
werden. Hier kann jeweils unter Verwendung eines individuellen Klemmhilfsgliedes 5 der
Näherungsschalter in eine querschnittsgrößere
Nut eingesetzt und dort positioniert werden.
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Anders
als beim Stand der Technik ist der Näherungsschalter bei
den Ausführungsbeispielen aber nicht von oben her in die
Nut einsetzbar. Der Näherungsschalter wird vielmehr mit
dem Klemmhilfsglied 5 vom stirnseitigen Ende der hinterschnittenen Nut
in letztere eingeschoben.
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Der
Näherungsschalter wird im Wesentlichen von einem Gehäuse 4 ausgebildet.
Das Gehäuse 4 besitzt eine Bodenfläche 6,
die in der montierten Stellung auf dem Nutboden 2 der Nut 1 aufliegt.
Gegenüberliegend zur Bodenfläche 6 bildet
das Gehäuse 4 eine mit der Bezugsziffer 7 bezeichnete
Oberseite aus, die beim Ausführungsbeispiel von einer Aussparung
ausgebildet wird. Auf dieser Oberseite 7 lagert ein Spannelement 8,
welches im Wesentlichen die Form eines Schraubenkopfes aufweist
und welches Drehbar gegenüber dem Gehäuse 4 ist.
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Das
Spannelement 8 weist diametral gegenüberliegend
angeordnete radiale Vorsprünge auf. Diese radialen Vorsprünge
besitzen nach oben weisende und entlang einer Wendelgangsteigungsfläche
verlaufende Spannflanken 9. Die Kopffläche des Spannelementes 8 besitzt
darüber hinaus einen diametral verlaufenden Schlitz 10,
in den die Klinge eines Schraubendrehers eingesteckt werden kann,
um das Spannelement 8 zu drehen, wobei dann die Spannflanken 9 aus
der Grundfläche der Oberseite 6 seitlich heraustreten.
Anstelle eines Schlitzes kann aber auch ein Kreuzschlitzprofil oder
ein Sechskantprofil vorgesehen sein.
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Mit
einem Kabel 12 kann der im Gehäuse 4 angeordnete
Näherungsschalter mit einer Schaltung oder dergleichen
verbunden werden.
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Das
Gehäuse 4 kann zusammen mit einem Klemmhilfsglied 5,
welches aus Kunststoff besteht, in die Nut 1 eingesetzt
werden. Das Klemmhilfsglied 5 besitzt im Wesentlichen eine
U-Form mit zwei parallel zueinander verlaufenden U-Schenkeln 14 und
einem die beiden U-Schenkel 14 miteinander verbindenden U-Steg.
Zwischen den beiden U-Schenkeln 14 erstreckt sich ein U-Freiraum 16,
in den das Gehäuse 4 des Näherungsschalters
eingesetzt werden kann.
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Entlang
der Randkante der freien Enden der beiden U-Schenkel 14 erstrecken
sich nach außen weisende Materialverdickungen, die für
jedes der verschiedenen Klemmhilfsglieder 5 individuell
gestaltet sind. Diese Materialverdickungen bilden Längsrippen
aus. Diese Längsrippen bilden Spannbacken 13 aus,
die Spannflächen ausbilden, deren Abstand voneinander größer
ist als die Öffnungsweite der Nut 1. Die Spannbacken 13 können
somit durch eine Verlagerung des Klemmhilfsgliedes 5 weg
vom Nutboden 2 in eine Spannstellung gegen die jeweilige
Nutwand 3 gebracht werden. Dies erfolgt mittels des Spannelementes 8.
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Die
bereits oben erwähnten, sich diametral gegenüberliegenden,
jeweils eine Spannflanke 9 ausbildenden Radialvorsprünge
des Spannelementes 8 können durch Drehung des
Spannelementes 8 in ein Fenster 17 eintreten,
wobei jeder der beiden U-Schenkel 14 ein derartiges Fenster 17 ausbildet. Beim
Eintritt der Radialvorsprünge des Spannelementes 8 legen
sich die nach oben weisenden Spannflanken 9 gegen den oberen
Rand 18 des Fensters 17. Sie gleiten beim weiteren
Drehen des Spannelementes 8 am oberen Fensterrand 18 entlang.
Der obere Fensterrand bildet somit eine Gegenspannflanke 18 für
die Spannflanke 9 des Spannelementes 8. Im Zuge
der Drehung des Spannelementes 8 von der Freigabestellung
in die Spannstellung wird das Klemmhilfsglied 5 gegenüber dem
Nutboden 2 so weit angehoben, bis die Spannbacken 13 in klemmender
Anlage an die Nutwand 3 treten.
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Vom
U-Steg 15 des Klemmhilfsgliedes 5 ragt ein Positioniervorsprung 20 in
Form eines Steges in den U-Freiraum 16 ab. Dieser Positioniervorsprung 20 greift
in eine Positionieraussparung 11 des Gehäuses 4 ein.
Die Positionieraussparung 11 wird von einer Teilumfangsnut
ausgebildet, deren Nutgrund im Querschnitt des Gehäuses 4 auf
einer U-förmigen Linie verläuft. Der Abstand der
Spannwerkzeugangriffsstelle 10 zur Positionieraussparung 11 entspricht
dem Abstand der Betätigungsöffnung 19 im U-Steg 15 vom
Positioniervorsprung 20, so dass die Betätigungsöffnung 19 mit
der Spannwerkzeugangriffsstelle 10 fluchtet, wenn der Positioniervorsprung 20 den
Formschluss mit der Positionieraussparung 11 eingenommen
hat. In dieser Stellung kann der mit dem Klemmhilfsglied 5 versehene
Näherungsschalter 4 im unverklemmten Zustand in
der Nut 1 verschoben werden. Er kann somit an die richtige
Stelle gebracht werden, wo er durch Drehen des Spannelementes 8 in
der zuvor beschriebenen Weise verklemmt werden kann, indem das Klemmhilfsglied 5 von
den Spannflanken 9, die in das Fenster 17 greifen,
so weit angehoben wird, dass die Längsrippen 13 sich
gegen die hinterschnittenen Nutwände 3 verklemmen.
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Die 10, 11 und 12 zeigen
denselben Nutschalter, der auch von der 1 gezeigt ist.
Dort ist der Nutschalter 4 allerdings mit anders gestalteten
Klemmhilfsgliedern 5 kombiniert, deren Außenkontur
und insbesondere deren jeweils von einer Längsrippe ausgebildeten
Spannbacken an den jeweiligen Nutquerschnitt angepasst sind. Bei
dem in den 1 bis 9 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiel besitzen die Spannbacken eine
erste sich unmittelbar an die zur Bodenfläche 6 weisende Randfläche
des jeweiligen U-Schenkels 14 anschließende Fläche,
die im Wesentlichen parallel zur Innenwandung des U-Schenkels 14 verläuft.
An diese erste Fläche schließt sich jeweils eine
zweite schräg dazu verlaufende Fläche an, die
etwa in Höhe der unteren Randkante des Fensters 17 in
die parallel zur Innenwand verlaufende Außenwand des Schenkels 14 übergeht.
Die spannende Anlage der Spannbacke 13 an die Nutwand 3 erfolgt
bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Kante, in
der die erste in die zweite Fläche übergeht.
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Bei
dem in der 10 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
wird die Spannbacke 13 von einer Längsrippe ausgebildet,
die eine gerundete erste Fläche ausbildet, wobei die Rundung
die zur Bodenfläche 6 weisende Fläche
des U-Schenkels 14 mit der zweiten, schräg verlaufenden
Fläche der Spannbacke 13 verbindet. Bei diesem
Ausführungsbeispiel liegt ein Abschnitt der gerundeten
Spannbacke 13 an der Nutwand 3 an. Die Schrägfläche
geht dabei knickstellenfrei in die Rundung über, welche
wiederum knickstellenfrei in die Randfläche des U-Schenkels 14 übergeht.
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Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen treffen sich
die gedanklichen Verlängerungen der Schrägflächen
der beiden Spannbacken 13 in einem Schnittpunkt, der in
der Längsmitte des Klemmhilfsgliedes 5 liegt.
Der Öffnungswinkel dieser gedachten Verlängerungslinien
ist größer als der Öffnungswinkel der
gedachten Verlängerungen der Nutwände 3.
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Das
in der 11 dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich im Wesentlichen nur dadurch von dem in der 10 dargestellten
Ausführungsbeispiel, dass der Winkel der Schrägflächen der
Spannbacken 13 in etwa dem Winkel der Nutwände 3 entspricht.
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Die 12 zeigt
eine Schwalbenschwanznut. Die beiden voneinander wegweisenden Spannbacken 13 bilden
nach oben, also von der Randfläche der U-Schenkel 14 wegweisende
Anlageflächen aus, die in einer Parallelebene 2 liegen
und welche in der Klemmstellung an den Unterseiten der in die Nut weisenden
T-Vorsprünge anliegen.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich.
In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19825426
B4 [0002, 0021]
- - DE 202007006335 [0003, 0007, 0021]