DE202009002803U1

DE202009002803U1 - Sensor with holding device in a mounting wall

Info

Publication number: DE202009002803U1
Application number: DE200920002803
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-02-27

Abstract

Sensor (20) mit einem Sensorgehäuse (21), welches im Bereich eines Kopfendes (21b) einen Sensorkopf (23) und zwei parallel gegenüber liegende tangentiale Eingriffsnuten (22a, 22b) auf der Mantelfläche aufweist, und mit einer Schlitzscheibe (30) mit einem Öffnungsinnenraum (32), der über einen Freischnitt (32a) seitlich zugänglich ist und von zwei parallel gegenüber liegenden tangentialen Eingriffsstegen (33a, 33b) begrenzt wird, wobei die Schlitzscheibe (30) an das Sensorgehäuse (21) so angepasst ist, dass diese über die Eingriffsstege (33a, 33b) und den Freischnitt (32a) tangential in die Eingriffsnuten (22a, 22b) geschoben werden kann und den Sensorkopf (23) im Öffnungsinnenraum (32) möglichst bündig einfasst.Sensor (20) with a sensor housing (21), which in the region of a head end (21b) has a sensor head (23) and two parallel tangential engagement grooves (22a, 22b) on the lateral surface, and with a slotted disc (30) having a Opening interior (32) which is laterally accessible via a cutout (32 a) and by two parallel tangential engagement webs (33 a, 33 b) is limited, wherein the slotted disc (30) to the sensor housing (21) is adapted to that over the engagement webs (33a, 33b) and the cutout (32a) can be pushed tangentially into the engagement grooves (22a, 22b) and surround the sensor head (23) in the opening interior (32) as flush as possible.

Description

Die Erfindung betrifft Schaltgeräte, z. B. Sensoren, welche in einer Aufnahmeöffnung einer Montagewand gehalten sind. Als eines von vielen möglichen Beispielen für ein derartiges Schaltgerät soll ein Näherungsschalter genannt werden. Ein solcher dient zur Erfassung von Objekten insbesondere im industriellen Bereich, z. B. in der Fördertechnik, dem Maschinenbau und bei Anlagen der Verpackungsindustrie.The Invention relates to switching devices, z. B. sensors, which held in a receiving opening of a mounting wall are. As one of many possible Examples of Such a switching device should be a proximity switch to be named. Such is used for detecting objects in particular in the industrial sector, eg. B. in materials handling, mechanical engineering and at facilities of the packaging industry.

Schaltgeräte der oben genannten Art weisen vielfach ein länglich gestrecktes, insbesondere zylindrisches Gehäuse auf. Im Inneren sind die jeweils benötigten elektronischen, elektrischen sowie gegebenenfalls mechanischen Komponenten eingebaut, während insbesondere eine schmale Stirnseite des Gehäuses als sogenannte Sensorfläche dient. Über diese können verschiedenste physikalische Erscheinungen abgegeben werden, z. B. Ultraschall, Infrarotstrahlung u. v. m., und im Gegenzug deren Einwirkung auf in der Nähe befindliche Objekte in der Art eines Sensors erfasst und ausgewertet werden. Um die jeweils gewünschte Sensorwirkung möglichst selektiv zu erzielen und aber auch dauerhaft zu erhalten, muss diese Sensorfläche möglichst auf die zu beobachtenden Objekte ausgerichtet und das Sensorgehäuse gegen Fremdeinflüsse und Beschädigungen geschützt sein.Switchgear of the above mentioned type often have a longitudinally stretched, in particular cylindrical housing on. Inside are the required electronic, electrical and optionally mechanical components incorporated, in particular a narrow face of the housing as a so-called sensor surface serves. About these can a variety of physical phenomena are delivered, z. B. ultrasound, infrared radiation u. v. m., and in return their Action on nearby located objects are detected and evaluated in the manner of a sensor become. To the respectively desired Sensor effect as possible This must be achieved selectively but also permanently sensor surface preferably aligned with the objects to be observed and the sensor housing against foreign influences and damage protected be.

Hierzu ist es üblich, das Gehäuse eines Sensors in eine Montagewand derart zu integrieren, dass sich das Gehäuse möglichst vollständig geschützt hinter der Montagewand befindet, und möglichst nur die Sensorfläche frei liegend über eine Durchtrittsbohrung bis zur Vorderseite der Montagewand reicht. Dabei sollte die Sensorfläche des Gehäuses möglichst wenig über die Vorderseite der Montagewand hinaussteht, da diese, z. B. bei Förderanlagen, dann ein Hindernis für zu beförderte Objekte darstellen und gegebenenfalls von vorbeifahrenden Objekten beschädigt werden kann.For this it is usual, the housing a sensor to be integrated into a mounting wall such that the housing preferably Completely protected behind the mounting wall is located, and if possible only the sensor surface lying about freely a passage bore extends to the front of the mounting wall. there should be the sensor surface of the housing preferably little over the front of the mounting wall protrudes, as these, z. B. at Conveyors, then an obstacle to to be transported Represent objects and possibly passing objects damaged can be.

Zur Haltung des Gehäuses eines derartigen Sensors in oder an der Durchstecköffnung einer Montagewand sind bereits diverse Lösungen bekannt. So kann dieses z. B. mit Schrauben, welche über Bohrungen durch die Montagewand hindurchreichen und in entsprechende Gewindebohrungen im Gehäuse eingreifen oder mittels zusätzlicher Befestigungselemente wie z. B. Haltwinkel, Halterahmen u. s. w. gehalten sein. Bei einer anderen, weit verbreiteten Befestigungsart ist der Mantel des zylindrischen Gehäuses des Sensors mit einem Außengewinde versehen. Auf dieses werden zwei Muttern aufgeschraubt, die unter Zwischenlage der Montagewand der Anlage gegenseitig gekontert werden. Bei dieser Befestigungsart ragt aber der Sensor mindestens um die Stärke einer Mutter über die Frontseite der Montagewand hinaus. Außerdem ist die Montage von zwei zu konternden Muttern relativ aufwendig.to Posture of the housing such a sensor in or at the insertion opening of a mounting wall are already various solutions known. So this z. B. with screws, which have holes pass through the mounting wall and into corresponding threaded holes in the case intervene or by means of additional Fasteners such. B. holding angle, holding frame u. s. w. be held. In another, widespread attachment is the jacket of the cylindrical housing of the sensor with a Provided external thread. On this two nuts are screwed, the interposition the mounting wall of the system are mutually countered. With this type of attachment But the sensor protrudes at least by the strength of a mother on the Front side of the mounting wall. Besides, the assembly of two To be countered nuts relatively expensive.

Eine weitere Möglichkeit einen Sensor an einer Montagewand zu befestigen, ist die Verwendung einer zusätzlichen Befestigungshülse. Hierbei wird die Befestigungshülse in ein vorgefertigtes Befestigungsloch in der Montagewand eingerastet, und anschließend der Sensor in der Befestigungshülse arretiert. Da hierbei nur über Verrastungen fixiert wird, besteht bei großen oder lange anhaltenden Vibrationen die Gefahr, dass sich der Sensor lockert und somit nicht mehr präzise justiert ist. Um diesem Problem zu begegnen kann die Mantelfläche eines zylindrischen Sensors an zwei radial gegenüberliegenden Seiten Abflachungen aufweisen. Die Befestigungshülse weist dann an korrespondierenden Flächen Vertiefungen auf, welche verdrehsicher in die Abflachungen eingreifen können. Die Fixierung des Sensors mit vormontierter Befestigungshülse erfolgt dann über eine auf das rückwärtige Gehäuse aufgeschraubte Mutter. Eine solche Anordnung weist den Nachteil auf, dass zur Montage der Befestigungshülse und des Sensors zwei getrennte Schritte notwendig sind.A another possibility To attach a sensor to a mounting wall is the use of a additional Mounting sleeve. This is the mounting sleeve locked in a prefabricated mounting hole in the mounting wall, and subsequently the sensor in the mounting sleeve locked. Since this is only about Locking is fixed, large or long-lasting Vibration the danger that the sensor loosens and thus not more precise adjusted. To counter this problem, the lateral surface of a cylindrical sensor on two radially opposite sides flats exhibit. The mounting sleeve has then on corresponding surfaces Recesses which engage in the flats against rotation can. The fixation of the sensor with preassembled mounting sleeve takes place then over a screwed onto the rear housing Mother. Such an arrangement has the disadvantage that for assembly the fastening sleeve and the sensor requires two separate steps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Sensor so weiter auszugestalten, dass dieser schnelle, einfache und si chere möglichst bündig auf Montageflächen aufgesetzt und gehalten werden kann.Of the The invention is based on the object to design a sensor so on, that this fast, simple and secure as flush as possible mounted on mounting surfaces and can be kept.

Die Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Haltevorrichtung gelöst. Vorteilhafte weitere Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The The object is achieved by the holding device specified in claim 1 solved. Advantageous further versions are in the subclaims specified.

Der erfindungsgemäße Sensor hat ein Sensorgehäuse. Dieses weist im Bereich eines Kopfendes einen Sensorkopf und zwei parallel gegenüber liegende tangentiale Eingriffsnuten auf der Mantelfläche auf. Der erfindungsgemäße Sensor ist weiterhin mit einer Schlitzscheibe ausgestattet. Diese weist einen Öffnungsinnenraum auf, welcher über einen Freischnitt seitlich zugänglich ist und von zwei parallel gegenüber liegenden tangentialen Eingriffsstegen begrenzt wird. Diese halb offene Schlitzscheibe ist an das Gehäuse des Sensors so angepasst, dass die Schlitzscheibe über die Eingriffsstege und den Freischnitt tangential in die Eingriffsnuten aufgeschoben werden kann. In diesem aufgeschobenen Zustand kommt der Sensorkopf im Öffnungsinnenraum zu liegen und wird möglichst bündig von der Schlitzscheibe eingefasst.Of the inventive sensor has a sensor housing. This has a sensor head and two in the region of a head end parallel opposite tangential engagement grooves on the lateral surface. The sensor according to the invention is still equipped with a slotted disc. This points an opening interior on which over a free cut laterally accessible is and of two parallel opposite lying tangential engagement webs is limited. This half open slotted disc is adapted to the housing of the sensor so that slit disk over the engagement webs and the free cut tangentially into the engagement grooves can be deferred. In this deferred state comes the sensor head in the opening interior to lie and will be possible flush bordered by the slotted disc.

Die erfindungsgemäße Gestaltung bietet den Vorteil, dass ein Sensor an dem quasi aktiven Kopfende des Gehäuses, an dem meist innen liegend auch der eigentliche Sensorkopf platziert ist, mit einer flachen, möglichst bündig mit dem Sensorkopf abschließenden Auflagefläche in Form der Schlitzscheibe ausgestattet werden kann. Hierüber kann der Sensor in die Montageöffnung einer Montagefläche so eingelegt werden, dass dieser nur geringfügig über die Montagefläche vorsteht, die aktive Sensorfläche des Sensorkopfes ab vollständig frei liegt. Das Gehäuse des Sensors kommt dabei nahezu vollständig geschützt hinter der Montagefläche zu liegen. Es besteht somit nicht die Gefahr, dass der Sensorkopf durch vorbeibewegte Teile versehentlich abgerissen wird. Die erfindungsgemäße Gestaltung bietet den weiteren Vorteil, dass die von der Schlitzscheibe bereitgestellte Auflage- bzw. Klemmfläche auf einfache Weise aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Hierzu muss die Schlitzscheibe lediglich seitlich aufgeschoben bzw. wieder abgezogen werden. Dies ist selbst dann einfach möglich, wenn der Sensor über sein Gehäuse nahezu vollständig in eine Montageöffnung eingeschoben ist, und lediglich der Sensorkopf mit den tangentialen Eingriffsnuten noch geringfügig über die Vorderfläche einer Montagewand hinausragt.The design according to the invention has the advantage that a sensor on the quasi-active head end of the housing, where the actual sensor head is usually located on the inside, with a flat, as flush as possible with the sensor head closing support surface in the form of the slotted disc can be equipped. About this, the sensor can be inserted into the mounting opening of a mounting surface so that it projects only slightly above the mounting surface, the active sensor surface of the sensor head from completely exposed. The housing of the sensor comes to lie almost completely protected behind the mounting surface. There is thus no risk that the sensor head is accidentally torn off by moving parts. The design according to the invention offers the further advantage that the support or clamping surface provided by the slotted disc can be activated or deactivated in a simple manner. For this purpose, the slotted disc must only be pushed laterally or withdrawn. This is easily possible even if the sensor is almost completely inserted into a mounting opening via its housing, and only the sensor head with the tangential engagement grooves protrudes slightly beyond the front surface of a mounting wall.

Ist die Mantelfläche des Sensorgehäuses gemäß einer weiteren Ausführung mit überstehenden Auflagemitteln versehen, so kann das Sensorgehäuse von hinten in ein Montageloch eingelegt und über die Auflagemittel auf der Rückseite der Montagewand neben dem Montageloch abgestützt werden. Zur Halterung braucht dann lediglich die Schlitzscheibe auf die Vorderseite der Montagewand aufgelegt und in der oben beschriebenen Weise seitlich auf das überstehende Kopfende des Sensorgehäuses so aufgeschoben zu werden, dass die tangentialen Eingriffsstege der Schlitzscheibe in die Eingriffsnuten am Sensorgehäuse eingreifen. In vergleichbarer Weise kann z. B. im Falle eines Defektes des Sensors die Schlitzscheibe durch eine entgegen gerichtete Verschiebung wieder abgezogen und der Sensor ausgetauscht werden.is the lateral surface of the sensor housing according to a further execution with protruding Provided support means, so the sensor housing from the back into a mounting hole inserted and over the support means on the back the mounting wall are supported next to the mounting hole. For mounting needs then only the slotted disc on the front of the mounting wall placed on the side and in the manner described above on the protruding Head end of the sensor housing to be pushed so that the tangential engagement webs the slotted disc engage in the engagement grooves on the sensor housing. In a comparable way z. B. in the case of a defect of the sensor the slotted disc by an oppositely directed shift again removed and the sensor replaced.

Der Erfindung wird mit einer in den Figuren dargestellten vorteilhaften Ausführungsform näher erläutert. Dabei zeigtOf the Invention is advantageous with an illustrated in the figures embodiment explained in more detail. there shows

1 eine perspektivische Seitenansicht auf einen beispielhaften, gemäß der Erfindung gestalteten Sensor, welcher in einer ausschnittsweise dargestellten Montagewand eingelassen ist, 1 3 shows a perspective side view of an exemplary sensor designed according to the invention, which is embedded in a partially illustrated mounting wall;

2 eine perspektivische Draufsicht auf die Schlitzscheibe des beispielhaften Sensors von 1, und 2 a perspective top view of the slotted disc of the exemplary sensor of 1 , and

3 einen Schnitt durch die Anordnung von 1 im Bereich des Sensorkopfes. 3 a section through the arrangement of 1 in the area of the sensor head.

In 1 ist ein Ausschnitt aus einer Montagewand 10 mit Vorder- und Rückseite 10a, 10b im Bereich eines Montagelochs 10c gezeigt. In dieses ist über die Rückseite 10b ein Sensor 20, z. B. ein Näherungsschalter, eingelegt und mit einer Schlitzscheibe 30 auf der Vorderseite 10a flach aufgelegt.In 1 is a section of a mounting wall 10 with front and back 10a . 10b in the area of a mounting hole 10c shown. This is about the back 10b a sensor 20 , z. B. a proximity switch, inserted and with a slotted disk 30 on the front side 10a laid flat.

Der beispielhafte Sensor 20 weist ein bevorzugt annähernd zylindrisch gestrecktes Gehäuse 21 auf, dessen Mantel mit einem Außengewinde 21a in Form von längs verlaufenden Gewinderippen versehen ist. Auf diese ist als ein überstehendes Auflagemittel eine Sicherungsmutter 40 soweit aufschraubbar, dass damit die Eintauchtiefe des vorderen Kopfendes 21b des Gehäuses 21 in das Montageloch 10c einstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Tiefe so eingestellt, dass das vordere Kopfende 21b des Gehäuses 21, in dem auch der aktive Sensorkopf 23 des Sensors platziert ist, z. B. ein Ultraschallwandler in einem Montageinnenraum 24, so weit vorsteht, dass die Schlitzscheibe 30 durch eine Verschiebebewegung auf der Oberfläche der Vorderseite 10a der Montagewand 10 aufgesetzt werden kann. Zur Handhabung ist die Sicherungsmutter 40 z. B. mit einem Außensechskant 40a zum Ansatz eines Werkzeugs bzw. einem Riffelring 40b zur manuellen Betätigung versehen.The exemplary sensor 20 has a preferably approximately cylindrically stretched housing 21 on, whose coat with an external thread 21a is provided in the form of longitudinal thread ribs. On top of this is a locking nut as a projecting support means 40 as far as screwed on, that with it the immersion depth of the front head end 21b of the housing 21 in the mounting hole 10c is adjustable. According to the invention, this depth is adjusted so that the front head end 21b of the housing 21 in which also the active sensor head 23 the sensor is placed, for. B. an ultrasonic transducer in a mounting space 24 , so far protrudes that the slotted disc 30 by a sliding movement on the surface of the front 10a the mounting wall 10 can be put on. For handling is the lock nut 40 z. B. with an external hexagon 40a to the approach of a tool or a corrugated ring 40b provided for manual operation.

Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung von 3 zu ersehen ist, befinden sich in der Mantelfläche des Gehäuses 21 im Bereich des vorderen Kopfendes 21b zwei parallel gegenüber liegende tangentiale Eingriffsnuten 22a, 22b. Diese haben vorteilhaft einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt und befinden sich beidseitig der Sensorfläche des Sensorkopfes 23 im Gehäusemantel. In diese kann die Schlitzscheibe 30 seitlich aufgeschoben werden.As in particular from the sectional view of 3 can be seen, are located in the lateral surface of the housing 21 in the area of the front headboard 21b two parallel tangential engagement grooves 22a . 22b , These advantageously have a dovetail-shaped cross-section and are located on both sides of the sensor surface of the sensor head 23 in the housing jacket. In this, the slotted disc 30 be pushed laterally.

Eine vorteilhafte Ausführung einer derartigen aufsteckbaren Schlitzscheibe 30 ist in 2 dargestellt. Diese weist einen geschlitzten Scheibenring 31 auf, welcher auf einer Seite offen ist. Der Scheibenring 31 begrenzt einen Öffnungsinnenraum 32, welcher über einen Freischnitt 32a seitlich zugänglich ist und von zwei parallel gegenüber liegenden tangentialen Eingriffsstegen 33a, 33b begrenzt wird. Die halb offene Schlitzscheibe 30 ist an das Gehäuse 21 des Sensors 20 so an gepasst, dass diese über die Eingriffsstege 33a, 33b und den Freischnitt 32a tangential in die Eingriffsnuten 22a, 22b am Kopfende 21b des Sensorkopfes 23 geschoben werden kann. Wie aus 1 ersichtlich ist, kommt in diesem aufgeschobenen Zustand der Sensorkopf 23 im Öffnungsinnenraum 32 zu liegen und wird möglichst bündig von der Schlitzscheibe 30 eingefasst.An advantageous embodiment of such an attachable slotted disc 30 is in 2 shown. This has a slotted disc ring 31 on which is open on one side. The disc ring 31 limits an opening interior 32 , which has a free cut 32a is accessible from the side and by two parallel tangential engagement webs 33a . 33b is limited. The half-open slotted disc 30 is to the case 21 of the sensor 20 fitted so that these over the engaging webs 33a . 33b and the free cut 32a tangentially into the engagement grooves 22a . 22b at the head end 21b of the sensor head 23 can be pushed. How out 1 it can be seen, comes in this deferred state of the sensor head 23 in the opening interior 32 to lie and as flush as possible from the slotted disc 30 edged.

Vorteilhaft weist der Scheibenring 31 der Schlitzscheibe 30 eine konische, zum äußeren Rand hin abgeschrägte Oberseite 31a auf. Diese reicht im aufgeschobenen Zustand nahezu kantenfrei bis auf die Vorderseite 10a der Montagewand 10 hinunter. Bei Bedarf kann die Schlitzscheibe 30 über die Auflageinnenseite 31b auch mit der tragenden Montagewand 10 verspannt werden, in dem die Sicherungsmutter geringfügig angezogen wird. Zur weiteren Verbesserung des Sitzes der Schlitzscheibe 30 können sowohl die Eingriffsnuten 22a, 22b als auch die Eingriffsstege 33a, 33b einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen. Schließlich können an den unteren Enden der Eingriffsstege 33a, 33b, wie im Beispiel der 2 dargestellt, zusätzliche Rastnasen 34a, 34b angeformt sein. Diese hintergreifen den Mantel des Sensorgehäuses 21 im vollständig aufgeschobenen Zustand rastend.Advantageously, the disc ring 31 the slotted disk 30 a conical, tapered to the outer edge upper side 31a on. This extends in the deferred condition almost edge-free up to the front 10a the mounting wall 10 down. If necessary, the slotted disc 30 about the Aufla geinnenseite 31b also with the supporting mounting wall 10 be tightened by the safety nut is tightened slightly. To further improve the fit of the slotted disc 30 can both the engagement grooves 22a . 22b as well as the intervention bars 33a . 33b have a dovetail-shaped cross-section. Finally, at the lower ends of the engaging webs 33a . 33b as in the example of 2 shown, additional locking lugs 34a . 34b be formed. These engage behind the jacket of the sensor housing 21 latching in the fully pushed state.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Sensors 20 ermöglicht eine schnell herzustellende bzw. lösbare und dennoch sichere Halterung eines Sensors in einem Montageloch derart, dass die aktive Sensorfläche am vorderen Kopfende nur minimal über die Vorderseite der Montagewand hinaussteht und möglichst geschützt von der linsenförmigen, einseitig offenen Schlitzscheibe umfasst ist.The inventive design of the sensor 20 allows a quick to produce or detachable, yet secure mounting a sensor in a mounting hole such that the active sensor surface at the front end only minimally protrudes beyond the front of the mounting wall and protected as possible by the lenticular, unilaterally open slit disc is included.

Claims

Sensor ( 20 ) with a sensor housing ( 21 ), which in the area of a headboard ( 21b ) a sensor head ( 23 ) and two parallel tangential engagement grooves ( 22a . 22b ) on the lateral surface, and with a slotted disc ( 30 ) with an opening interior ( 32 ), which has a free cut ( 32a ) is laterally accessible and by two parallel tangential engagement webs ( 33a . 33b ), wherein the slotted disc ( 30 ) to the sensor housing ( 21 ) is adapted so that these via the engaging webs ( 33a . 33b ) and the free cut ( 32a ) tangentially into the engagement grooves ( 22a . 22b ) can be pushed and the sensor head ( 23 ) in the opening interior ( 32 ) as flush as possible.

Sensor ( 20 ) according to claim 1, wherein the engagement webs ( 33a . 33b ) on the slotted disc ( 30 ) Locking means ( 34a . 34b ), which cover the jacket of the sensor housing ( 21 ) engage in the fully pushed state latching behind.

Sensor ( 20 ) according to claim 2, wherein the latching means ( 34a . 34b ) at the ends of the engaging webs ( 33a . 33b ) in the area of clearance ( 32a ) are arranged.

Sensor ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the surface of the slotted disc ( 30 ) is beveled towards the outer edge.

Sensor ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the lateral surface of the sensor housing ( 21 ) with projecting support means ( 21a . 40 ) is provided.

Sensor ( 20 ) according to claim 5, wherein the lateral surface of the sensor housing ( 21 ) with an external thread ( 21a ) for screwing on a lock nut ( 40 ) is provided as a projecting support means.

Sensor ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the engagement grooves ( 22a . 22b ) and the engagement webs ( 33a . 33b ) have a dovetail-shaped cross-section.