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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung für ein längliches Gehäuse mit einer Nut an einem Grundkörper, mit einem Halter und einer Schraube.
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Die
DE 101 54 967 B4 betrifft eine Klemmvorrichtung zur Befestigung von Bauelementen an mit einer T-Nut versehenen Halteelementen, bei der ein an der Vorrichtung angesetzter, dem T-Nut-Profil angepasster Einsatzkörper in die T-Nut einsetzbar und in dieser durch ein Schraubelement fixierbar ist.
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Die
DE 82 36 637 U1 betrifft einen Nutenstein zum Fixieren eines Halters mit einer Schraube an einer offenen Seite einer einseitig offenen T-Nut.
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Die Aufgabe besteht darin, eine einfache Halterung für einen Sensor bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine vormontierbare Halterung bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Halterung für ein längliches Gehäuse mit einer Nut an einem Grundkörper, mit wenigstens einem Halter und wenigstens einer Schraube, wobei der Halter ein Innengewinde aufweist zur Aufnahme der Schraube, die Schraube ein Linksgewinde aufweist, das in das Innengewinde des Halters greift, ein Schraubenkopf der Schraube zylindrisch ausgebildet ist zur Aufnahme in der Nut des Gehäuses und an einem Gewindeende der Schraube Befestigungsmittel angeordnet sind.
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Gemäß der Erfindung wird die Funktion eines bisher bekannten Nutensteins und einer Schraube in einem einzigen einstückigen Bauteil, nämlich der Schraube mit Linksgewinde kombiniert. Dadurch besteht die Halterung nur aus zwei Teilen, nämlich dem erfindungsgemäßen Halter und der erfindungsgemäßen Schraube, anstatt drei Teilen.
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Dadurch, dass der Halter ein Innengewinde aufweist zur Aufnahme der Schraube, kann die Halterung bereits vormontiert werden, indem die Schraube in den Halter eingeschraubt wird.
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Dadurch, dass der Schraubenkopf zur Aufnahme in der Nut zylindrisch ausgebildet ist, greift der Schraubenkopf innen gegen die Nut und wird durch Anziehen der Schraube in dem Innengewinde des Halters gegen eine Innenseite der Nut gedrückt. Bei der Nut handelt es sich bevorzugt um eine T-Nut.
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Durch das Innengewinde und die Position der Befestigungsmittel an dem Gewindeende kann die Schraube beispielsweise durch handelsübliches Werkzeug, beispielsweise einen Schraubendreher gedreht und mit dem Halter in der Nut des länglichen Gehäuses befestigt werden.
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Das längliche Gehäuse kann somit mit nur einem einzigen Halter und einer einzigen Schraube befestigt werden. Dabei wird das längliche Gehäuse mit dem Halter entweder gegen einen gegenüberliegenden Anschlag gedrückt oder der Halter ist selbst mit einem Grundkörper verbunden, an dem das Gehäuse dann gehalten wird.
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Bevorzugt sind an gegenüberliegenden Seiten des länglichen Gehäuses jeweils parallele Nuten vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird an den gegenüberliegenden Seiten wenigstens ein Halter befestigt. Beim Betätigen der gegenüberliegenden Befestigungsmittel werden die Halter in Richtung des Gehäuses bewegt und spannen das längliche Gehäuse des linearen Wegsensors an einem Grundkörper fest. Dabei ist es auch vorgesehen, dass mehrere Paare von gegenüberliegenden Haltern in Abständen zueinander der Länge nach an dem länglichen Gehäuse angeordnet werden. Gerade bei länglichen Gehäusen mit einer Länge von 150 mm bis zu 1500 mm sind viele Paare von Haltern sinnvoll.
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Lineare Wegsensoren, beispielsweise lineare Magnetfeldsensoren haben sich zur genauen Positions- oder Wegmessung durch berührungsloses Erfassen einer Stellung von z.B. Pneumatik- oder Hydraulikkolben innerhalb eines Arbeitszylinders bewährt. Zur Halterung der linearen Wegsensoren sind an den Außenflächen des Grundkörpers des Arbeitszylinders Befestigungsprofile angebracht, an welchen die Magnetfeldsensoren axial verstellbar gehalten sind. In einer gewünschten Position in Längsrichtung des Befestigungsprofils können die Sensoren über die erfindungsgemäße Halterung befestigt werden.
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Die Erfindung betrifft eine Halterung für Sensoren, beispielsweise optoelektronische Sensoren wie Lichtgitter, jedoch insbesondere äußerst kompakte Wegsensoren zur Kolbenpositionsbestimmung, wie sie an pneumatischen Zylindern von automatisiert arbeitenden Maschinen zur Erkennung der Position des Zylinderkolbens eingesetzt werden. In solchen Anwendungen ist der Bauraum sehr wichtig, denn die Wegsensoren sind für die eigentliche mechanische Funktion der Maschine störend, aber zur Positionsbestimmung unerlässlich. Deshalb ist der erfindungsgemäße Wegsensor möglichst klein im Querschnitt und zur Wegmessung in verschiedenen Längen herstellbar. Die Sensoren müssen auch deshalb einen kleinen Bauraum aufweisen, weil sie an standardisierten Nuten der Zylinderhersteller eingesetzt werden müssen.
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Der erfindungsgemäße magnetische Wegsensor zur Bestimmung einer Position eines Gebermagneten entlang einer Strecke weist mehrere Sensorelemente, beispielsweise Hall-Sensoren auf, die an eine Steuerelektronik angeschlossen sind. Die Steuerelektronik ist dazu ausgebildet, einerseits die Ansteuerdaten für einen zu aktivierenden Hall-Sensor seriell zu empfangen und andererseits die Hall-Sensoren parallel und entsprechend der Ansteuerung direkt zu aktivieren, so dass auf einer analogen Hallsignal-Busleitung, an der sämtliche Hall-Sensoren direkt angeschlossen sind, das Hallsignal des adressierten Hall-Sensors oder der Hall-Sensoren von einer Auswerteelektronik abgegriffen und zur Auswertung der Hallsignale und zur Ermittlung der Position ausgewertet werden kann. Unter einer analogen Hallsignal-Busleitung wird eine Leitung verstanden, an der die Hall-Sensoren unmittelbar direkt busartig angeschlossen sind, so dass deren analogen Hallsignale auf der Leitung sequentiell liegen.
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In Weiterbildung sind die Befestigungsmittel durch einen Innensechskant, einen Schlitz, einen Kreuzschlitz oder einen Innensechsrund gebildet. Bevorzugt ist dabei das Befestigungsmittel durch einen Innensechskant gebildet. Ein Innensechskant ist auch unter der Bezeichnung Inbus bekannt. Der Innensechskant kann durch einen handelsüblichen Innensechskantschlüssel oder auch Inbusschlüssel befestigt werden. Ein Schlitz oder Kreuzschlitz kann auch mit einem handelsüblichen Schlitzschraubendreher oder einem Kreuzschlitzschraubendreher befestigt oder gelöst werden. Ein Innensechsrund weist gegenüber einem Innensechskant eine höhere Kraftübertragung auf, wodurch der Durchmesser des Innensechsrund gegenüber dem Innensechskant kleiner ausgeführt werden kann, wodurch der Innensechsrund sich bei kleineren Schraubendurchmessern eignet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist der Halter im Querschnitt eine L-förmige Form auf mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Das erste Ende greift dabei in das Befestigungsprofil des Grundkörpers ein. Das zweite Ende liegt an einer Gehäusewand des Gehäuses des linearen Wegsensors an. Durch Anziehen der Schraube wird der Halter in Richtung Gehäusewand und Nut gezogen, wodurch das erste Ende in dem Befestigungsprofil des Grundkörpers fixiert wird.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Ende des Halters keilförmig ausgebildet und greift in ein keilnutförmiges Befestigungsprofil des Grundkörpers, insbesondere eines Pneumatikzylinders ein. Durch die keilförmige Form kann das Befestigungsprofil im Querschnitt sehr klein ausgeführt werden und gleichzeitig einen sicheren Halt für den Halter bieten. Beispielsweise kann das Befestigungsprofil im Querschnitt eine Höhe von weniger als 2 mm aufweisen. Das Befestigungsprofil kann beispielsweise als Schwalbenschwanzprofil oder als T-Nut-Profil ausgebildet sein.
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In einer besonderen Ausführungsform weist das zweite Ende des Halters einen Vorsprung auf, mit dem der Halter an dem länglichen Gehäuse anliegt. Dadurch ergibt sich ein Hebel zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, der durch die Schraube bewegt wird. Durch die Hebelwirkung des Halters wird der Halter beim Befestigen sicher in dem Befestigungsprofil gehalten.
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In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Halter an den jeweils zweiten Enden verbunden und bilden einen einstückigen Haltebügel. Dadurch ist die notwendige Anzahl von Bauteilen der Halterung weiter reduziert. Der Haltebügel wird dabei einfach über das längliche Gehäuse des linearen Wegsensors gestülpt oder geschoben. Durch Anziehen der gegenüberliegenden Schrauben über die Befestigungsmittel wird der Haltebügel an dem Grundkörper befestigt.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Haltebügel flexibel biegsam ausgebildet. Dadurch kann der Haltebügel einfacher über das längliche Gehäuse gestülpt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Halterung für einen linearen Wegsensor an einer Kolben/Zylinderanordnung;
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2 eine schematische Schnittdarstellung eines linearen Wegsensors;
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3 eine erfindungsgemäße Halterung mit Halter und Schraube;
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4 eine Schraube für den erfindungsgemäßen Halter;
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5 einen erfindungsgemäßen Haltebügel;
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6 einen linearen Wegsensor mit erfindungsgemäßen Halterungen.
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In den 1 bis 6 werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet. 1 zeigt die erfindungsgemäße Halterung für ein längliches Gehäuse 2 mit einer Nut 68 an einem Grundkörper 40, mit wenigstens einem Halter 12 und wenigstens einer Schraube 14, wobei der Halter 12 ein Innengewinde 16 aufweist zur Aufnahme der Schraube 14, die Schraube 14 ein Linksgewinde 18 aufweist, das in das Innengewinde 16 des Halters 12 greift, ein Schraubenkopf 20 der Schraube 14 zylindrisch ausgebildet ist zur Aufnahme in der Nut 68 des Gehäuses 2 und an einem Gewindeende 22 der Schraube 14 Befestigungsmittel 34 angeordnet sind. Der Halter 12 ist aus Metall, insbesondere Stahl oder Druckguss oder auch aus Kunststoff hergestellt.
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An den gegenüberliegenden Seiten des länglichen Gehäuses 2 sind jeweils parallele Nuten 68 vorgesehen. Die Nut 68 ist als T-Nut ausgebildet. Die Halterungen 10 sind gemäß 1 paarweise angeordnet. So liegt dem Halter 12 ein zweiter Halter 12 gegenüber. Beim Betätigen der gegenüberliegenden Befestigungsmittel 34 werden die Halter 12 in Richtung des Gehäuses 2 bewegt und spannen das längliche Gehäuse 2 des linearen Wegsensors 1 an einem Grundkörper 40 fest. Es ist jedoch auch möglich, das längliche Gehäuse mit nur einem einzigen Halter 12 zu befestigen. Dabei wird das längliche Gehäuse mit dem Halter entweder gegen einen Anschlag gedrückt oder der Halter ist selbst mit einem Grundkörper 40 verbunden.
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Der Schraubenkopf 20 der Schrauben 12 ist zur Aufnahme in der Nut 68 zylindrisch ausgebildet. Der Schraubenkopf 20 liegt innen gegen die Nut 68 an und wird durch Anziehen der Schraube 12 in dem Innengewinde 16 des Halters 12 gegen eine Innenseite der Nut 68 gedrückt.
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An dem Befestigungsmittel 34, welches in diesem Beispiel als Innensechskant ausgebildet ist, kann die Schraube 14 beispielsweise durch handelsübliches Werkzeug, beispielsweise einen Schraubendreher mit einem Innensechskantaufsatz gedreht und mit dem Halter 12 in der Nut 68 des länglichen Gehäuses 2 befestigt werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist der Halter 12 im Querschnitt eine L-förmige Form auf mit einem ersten Ende 62 und einem zweiten Ende 64. Das erste Ende 62 greift dabei in das Befestigungsprofil 70 des Grundkörpers 40 ein. Das zweite Ende 64 liegt an einer Gehäusewand 8 des Gehäuses 2 des linearen Wegsensors 1 an. Durch Anziehen der Schraube 14 wird der Halter 12 in Richtung Gehäusewand 8 und Nut 68 gezogen, wodurch das erste Ende 62 in dem Befestigungsprofil 70 des Grundkörpers 40 fixiert wird.
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Das erste Ende 62 des Halters 12 ist keilförmig ausgebildet und greift in das keilnutförmige Befestigungsprofil 70 des Grundkörpers 40, beispielsweise eines Pneumatikzylinders. Durch die keilförmige Form ist ein sicherer Halt des Halters 12 in der Führugnsnut 70 gewährleistet. Das Befestigungsprofil 70 weist im Querschnitt eine Höhe von beispielsweise weniger als 2 mm auf. Das Befestigungsprofil 70 kann beispielsweise als Schwalbenschwanzprofil oder als T-Nut-Profil ausgebildet sein.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist das zweite Ende 64 des Halters 12 einen Vorsprung 72 auf, mit dem der Halter 12 an dem länglichen Gehäuse 2 anliegt. Dadurch ergibt sich ein Hebel zwischen dem ersten Ende 62 und dem zweiten Ende 64, der durch die Schraube 14 bewegt wird. Durch die Hebelwirkung des Halters 12 wird der Halter 12 beim Befestigen sicher in dem Befestigungsprofil 70 gehalten.
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Die erfindungsgemäße Halterung kann für verschiedene Sensoren, beispielsweise optoelektronische Sensoren, beispielsweise Lichtgitter oder bevorzugt bei linearen Wegsensoren eingesetzt werden. Der in 2 dargestellte, erfindungsgemäße, magnetische, lineare Wegsensor 1 dient dazu, die Position C eines Gebermagneten 42 entlang einer Messstrecke AB zu bestimmen, wobei der Gebermagnet 42 auf einem Kolben 44 eines Arbeitszylinders 46 montiert ist. Derartige Arbeitszylinder 46 werden beispielsweise in automatisiert arbeitenden Maschinen, wie Robotern und dergleichen, eingesetzt, um Kolbenpositionen zu erfassen, wenn sich der Kolben 44 in Kolbenrichtung 48 bewegt.
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Der lineare Wegsensor 1 weist einzelne Sensorelemente 6 auf, die beispielsweise als Hall-Sensoren ausgebildet sind und entlang der Messstrecke AB angeordnet sind. Die Hall-Sensoren sind mit einer Steuerelektronik 52 verbunden und mit dieser und der ersten bzw. zweiten Leiterplatte 4 zusammen zu Modulen 54 bzw. 26 zusammengefasst und in dem länglichen Gehäuse 2 untergebracht. Eines der Module 54 weist eine bevorzugt als Mikrocontroller ausgebildete Auswerteelektronik 30 und ein Energieversorgungsteil auf. Über eine Leitung 32 werden dem erfindungsgemäßen Wegsensor 1 alle notwendigen Daten und Versorgungsspannungen zugeführt sowie Positionssignale, die in der Auswerteelektronik 30 bestimmt werden, ausgegeben.
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Bevorzugt sind die Sensorelemente 6 und die Steuerelektronik 52 auf einer ersten Leiterplatte 4 bzw. einer zweiten Leiterplatte 4 angeordnet. Die Steuerelektronik 30 ist auf der ersten Leiterplatte 4 angeordnet. Die erste und zweite Leiterplatte 4 sind miteinander verbunden.
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3 zeigt den Halter 12 in einem vormontierten Zustand, wobei die Schraube 14 bereits in den Halter 12 eingedreht ist. Der Halter 12 kann für beide Montageseiten benutzt werden. Dadurch ist nur ein einziger Halter 12 herzustellen.
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4 zeigt die Schraube 14 schematisch in einer perspektivischen Darstellung. An dem Gewindeende 22 der Schraube 14 ist als Befestigungsmittel 34 ein Innensechskant angeordnet, mit dem die Schraube 14 festgezogen oder gelöst werden kann. Ein Innensechskant ist auch unter der Bezeichnung Inbus bekannt. Der Innensechskant kann durch einen handelsüblichen Innensechskantschlüssel oder auch Inbusschlüssel befestigt werden. Die Befestigungsmittel 34 können alternativ durch einen Schlitz, einen Kreuzschlitz oder einen Innensechsrund gebildet sein. Ein Schlitz oder Kreuzschlitz kann auch mit einem handelsüblichen Schlitzschraubendreher oder einem Kreuzschlitzschraubendreher befestigt oder gelöst werden.
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5 zeigt einen einstückigen Haltebügel 66, der durch zwei Halter gebildet ist, die an den jeweils zweiten Enden miteinander verbunden sind. Der Haltebügel 66 wird dabei einfach über das längliche Gehäuse 2 des linearen Wegsensors gestülpt oder geschoben. Durch Anziehen der gegenüberliegenden Schrauben 14 über die Befestigungsmittel 34 wird der Haltebügel 66 an dem Grundkörper 2 befestigt. Optional ist der Haltebügel 66 flexibel biegsam ausgebildet. Dadurch kann der Haltebügel 66 einfacher über das längliche Gehäuse 2 gestülpt werden.
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6 zeigt das längliche Gehäuse 2 des linearen Wegsensors 1 mit einem Paar von Haltern 12 zur Befestigung. Dabei ist es auch vorgesehen, dass mehrere Paare von gegenüberliegenden Haltern 12 in Abständen zueinander der Länge nach an dem länglichen Gehäuse 2 angeordnet werden. Das längliche Gehäuse 2 ist mit Gehäusedeckeln 56 abgeschlossen. In den Gehäusedeckeln sind Aussparungen 58 vorgesehen, in die der Halter 12 mit der Schraube eingeführt werden kann. Weiter weist das längliche Gehäuse einen Gehäusedeckel und einen Kabelanschluss 60 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Linearer Wegsensor
- 2
- Gehäuse
- 4
- Leiterplatte
- 6
- Sensorelemente
- 8
- Gehäusewand
- 10
- Halterung
- 12
- Halter
- 14
- Schraube
- 16
- Innengewinde
- 18
- Linksgewinde
- 20
- Schraubenkopf
- 22
- Gewindeende
- 24
- Sensorzeile
- 26
- Modul
- 30
- Auswerteelektronik
- 32
- Leitung
- 34
- Befestigungsmittel
- 36
- Leiterplatte
- 38
- Innensechskant
- 40
- Grundkörper
- 42
- Gebermagnet
- 44
- Kolben
- 46
- Arbeitszylinder
- 48
- Kolbenrichtung
- 52
- Steuerelektronik
- 54
- Modul
- 56
- Gehäusedeckel
- 58
- Aussparung
- 60
- Kabelanschluss
- 62
- erstes Ende
- 64
- zweites Ende
- 66
- Haltebügel
- 68
- Nut
- 70
- Befestigungsprofil
- 72
- Vorsprung
- AB
- Messstrecke
- C
- Position
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10154967 B4 [0002]
- DE 8236637 U1 [0003]
