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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor mit Klemmkörper gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
DE 103 13 697 A1 offenbart eine Sensorhalterungsvariante mit durch Filmscharniere beweglich angeordneten Spannblöcken, wobei sich die Halterung von oben durch eine Spaltöffnung in eine T-förmig ausgebildete Nut bündig einlegen lässt.
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Die
DE 199 53 186 A1 offenbart einen Zylinderschalter, der mit Hilfe einer besonders ausgebildeten Befestigungseinrichtung aus wenigstens zwei spreizbaren Federzungen, welche auch einstückig ausgebildet sein können, in einer T-förmigen-Nut eines Maschinenteils, insbesondere eines Arbeitszylinders fixierbar ist. Die Federzungen sind aus Metall hergestellt und weisen einen in das Schaltergehäuse einspritzbaren Sockel, einen abschnittsweise aus dem Schaltergehäuse hervortretenden Gelenkabschnitt und einen sich daran anschließenden Kopf auf. Die Abmessungen der Federelemente sind auf die Nut derart abgestimmt, dass der Zylinderschalter in seiner Lösestellung durch die Öffnung der Nut hindurch radial einsetzbar bzw. entnehmbar ist.
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Die Sensoren nach dem Stand der Technik eignen sich lediglich für eine Befestigung in einer T-förmigen Befestigungsnut.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfachere Befestigung eines Sensors bereitzustellen. Weiter soll der Sensor in unterschiedlichsten Nuten befestigbar sein.
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Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch einen Sensor mit einem Sensorgehäuse, wobei das Sensorgehäuse oder ein Teil des Sensorgehäuses in eine Befestigungsnut eines metallischen Befestigungskörpers ragt zur Befestigung des Sensors, wobei an dem Sensorgehäuse ein spreizbarer metallischer Klemmkörper vorgesehen ist, wobei das Sensorgehäuse Mittel zur Spreizung des Klemmkörpers aufweist, wobei der Klemmkörper aus zwei identischen Spreizbacken besteht, wobei die Spreizbacken jeweils mindestens ein Gelenk und mindestens einen Gelenkbolzen aufweisen, wobei das Gelenk einer Spreizbacke mit dem Gelenkbolzen der anderen Spreizbacke beweglich verbunden ist.
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Der Sensor kann dadurch an verschiedenen Nuten, beispielsweise einer C-förmigen Nut oder einer T-förmigen Nut befestigt werden. Der Sensor kann dabei von oben in die Nut eingesetzt werden und muss nicht längsseitig in die Nut eingeschoben werden.
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Durch die Spreizung der Spreizbacken wird der Sensor in der Nut befestigt, ohne dass sich das Sensorgehäuse aus der Nut herausbewegt. Das Sensorgehäuse wird exakt in der gewünschten eingesetzten Position befestigt, ohne dass eine unerwünschte Verschiebung des Sensors auftritt. Lediglich eine gewünschte Verschiebung in Richtung des Nutgrundes wird durch die Spreizbacken ermöglicht, wodurch der Sensor möglichst nah am Nutgrund positioniert wird, wodurch Sensorelemente bzw. ein Sensorelement möglichst nah an einem Messobjekt angeordnet sind. Dadurch, dass sich die Spreizbacken bei der Befestigung von dem Sensorgehäuse weg nach außen bewegen und die Spreizbacken symmetrisch angeordnet sind, wird der Sensor auch nicht verkippt. Der erfindungsgemäße Sensor bietet einen sicheren Halt in der Nut auch bei mechanischen Belastungen, wie mechanischer Schock und Vibration.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, dass die zwei Spreizbacken identisch ausgebildet sind und zu einem Gelenkmechanismus zusammengesetzt werden.
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Das Mittel zur Spreizung ist beispielsweise beweglich formschlüssig in dem Sensorgehäuse gelagert. Durch das Mittel zur Spreizung werden die Spreizbacken des Klemmkörpers auf je einer Seite des Sensors gegen die Nutwand gedrückt, so dass der Sensor durch Kraftschluss in der Nut gehalten wird. Das Mittel zur Spreizung fixiert die Spreizbacken in dieser Position, so dass sich der Sensor in der Nut fixiert bleibt. Erst durch ein Lösen des Mittels zu Spreizung kann der Sensor gelockert werden und anschließend aus der Nut entnommen werden.
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Die Spreizbacken sind durch das Gelenk einer Spreizbacke mit dem Gelenkbolzen der anderen Spreizbacke insbesondere verdrehbar verbunden.
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Bei dem Sensor handelt es sich bevorzugt um einen magnetischen Sensor, insbesondere um einen magnetischen Positions- oder Wegesensor. Jedoch kann der Sensor auch ein kapazitiver oder induktiver Sensor sein.
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In Weiterbildung der Erfindung weisen die Spreizbacken mindestens eine Fläche mit einer Struktur auf. Die Struktur ist dabei an der Fläche angeordnet, die an der Nut anliegt. Dadurch kann zwischen der Fläche oder einem Teil der Fläche und der Nutwand eine höhere Reibung realisiert werden, wodurch der Sensor sicherer und besser in der Nut befestigt wird. Die Flächen der Spreizbacken ‚verkrallen’ sich damit quasi in der Nutwand.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Mittel zur Spreizung ein Spreizgewindestift. Der Spreizgewindestift ist in einem Innengewinde des Sensorgehäuses geführt und drückt beim Einschrauben gegen zwei Innenflächen der Spreizbacken. Dadurch werden die zwei Spreizbacken auseinander gedrückt und werden gegen die Nutwand gepresst, wodurch der Sensor in der Nut fixiert wird. Der Spreizgewindestift weist an einem Ende eine Fläche auf, die gegen die Spreizbacken drückt. An dem dazu gegenüberliegenden Ende weist der Spreizgewindestift eine Aufnahme für ein Betätigungswerkzeug auf, beispielsweise ein Innensechskant oder einen Schlitz für einen Schraubendreher oder ähnliches.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Spreizgewindestift ein kegelförmiges oder halbkugelförmiges Ende auf, um die Spreizbacken auseinanderzudrücken. Dadurch ist eine gute Kraftübertragung zwischen dem Spreizgewindestift und den Spreizbacken gewährleistet. Durch das kegelförmige oder halbkugelförmige Ende kann die Drehbewegung des Spreizgewindestifts in dem Innengewinde auf die Spreizbacken übertragen werden.
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In Weiterbildung weisen die Spreizbacken jeweils eine gebogene, halbkegelförmige oder viertelkugelförmige Aufnahme für den Spreizgewindestift auf. Das kegelförmige Ende des Spreizgewindestifts greift dabei in die halbkegelförmigen Aufnahmen der Spreizbacken ein. Im Falle eines halbkugelförmigen Endes des Spreizgewindestifts greift dieses in die viertelkugelförmigen Aufnahmen der Spreizbacken ein. Durch die korrespondierenden Flächen ist eine gute Kraftübertragung zwischen dem Spreizgewindestift und den Spreizbacken gewährleistet.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Klemmkörper bzw. die Spreizbacken mit einem definierten elektrischen Potential des Sensors verbunden.
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Durch die Weiterbildung wird ein definiertes elektrisches Potential mit dem Sensor verbunden. Dadurch ist gewährleistet, dass zwischen dem Klemmkörper und dem Befestigungskörper mit der Nut keine Isolierung besteht und sich so beispielsweise keine unterschiedlichen elektrischen Potentiale zwischen dem Sensor und dem Befestigungskörper bilden können. Dadurch wird die elektromagnetische Verträglichkeit des Sensors deutlich verbessert.
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In Weiterbildung ist das definierte Potential ein Erdungspotential, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit des Sensors verbessert ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Mittel zur Spreizung, insbesondere der Spreizgewindestift aus Metall und mit dem definierten elektrischen Potential des Sensors verbunden. Das Innengewinde des Sensorgehäuses, in dem der Spreizgewindestift geführt ist, ist dabei ebenfalls aus Metall gebildet. Das metallische Innengewinde ist dabei mit dem elektrischen Potential des Sensors verbunden. Über das Mittel zur Spreizung bzw. den Spreizgewindestift werden die Spreizbacken und damit der metallische Befestigungskörper mit dem definierten elektrischen Potential des Sensors verbunden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Befestigungsnut U-förmig ausgebildet. Derartige Nuten sind aufgrund ihrer einfachen Herstellung weit verbreitet. Daher kann der Sensor vielseitig befestigt werden. Die U-förmige Nut weist keine Hinterschnitte auf. Der Sensor stützt sich mit den Spreizbacken lediglich an den Seitenwänden der U-förmigen Nut ab.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Spreizbacken und/oder das Mittel zur Spreizung austauschbar angeordnet. Die Spreizbacken werden durch das Mittel zur Spreizung bzw. den Spreizgewindestift in dem Sensorgehäuse nicht verlierbar gehalten bzw. fixiert. Wird das Mittel zur Spreizung bzw. der Spreizgewindestift entfernt, können auch die Spreizbacken entfernt und getauscht werden. Beispielsweise können für unterschiedliche Nutweiten unterschiedlich große Spreizbacken vorgesehen werden.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
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1 einen erfindungsgemäßen Sensor;
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2 eine Querschnittsdarstellung eines eingesetzten Sensors;
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3 eine Querschnittsdarstellung eines fixierten Sensor;
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4 einen Spreizgewindestift mit verbundenen Spreizbacken;
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5 eine Spreizbacke mit einer gewölbten Aufnahme für den Spreizgewindestift;
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6 eine Spreizbacke mit einer strukturierten Fläche.
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In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Sensor 1 mit einem Sensorgehäuse 2, wobei das Sensorgehäuse 2 oder ein Teil des Sensorgehäuses 2 in eine Befestigungsnut eines metallischen Befestigungskörpers ragt zur Befestigung des Sensors 1, wobei an dem Sensorgehäuse 2 ein spreizbarer metallischer Klemmkörper 5 vorgesehen ist, wobei das Sensorgehäuse 2 Mittel zur Spreizung 6 des Klemmkörpers 5 aufweist, wobei der Klemmkörper 5 aus zwei identischen Spreizbacken 7.1, 7.2 besteht, wobei die Spreizbacken 7.1, 7.2 jeweils mindestens ein Gelenk 8 und mindestens einen Gelenkbolzen 9 aufweisen, wobei das Gelenk 8 einer Spreizbacke 7.1 mit dem Gelenkbolzen 9 der anderen Spreizbacke 7.2 beweglich, insbesondere verdrehbar verbunden ist.
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Dadurch, dass sich die Spreizbacken 7 bei der Befestigung von dem Sensorgehäuse 2 weg nach außen bewegen und die Spreizbacken 7.1, 7.2 symmetrisch angeordnet sind, wird der Sensor 1 auch nicht verkippt.
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Die zwei Spreizbacken 7.1, 7.2 sind identisch ausgebildet und werden zu einem Gelenkmechanismus zusammengesetzt.
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Das Mittel zur Spreizung 6 bzw. der Spreizgewindestift 11 ist beweglich formschlüssig in dem Sensorgehäuse 2 gelagert. Durch den Spreizgewindestift 11 werden die Spreizbacken 7 des Klemmkörpers 5 auf je einer Seite des Sensors 1 gegen die Nutwand gedrückt, so dass der Sensor 1 durch Kraftschluss in der Nut gehalten wird. Der Spreizgewindestift 11 fixiert die Spreizbacken 7 in dieser Position, so dass der Sensor 1 in der Nut fixiert bleibt. Erst durch ein Lösen des Spreizgewindestifts 11 kann der Sensor 1 gelockert werden und anschließend aus der Nut entnommen werden.
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Bei dem Sensor 1 handelt es sich bevorzugt um einen magnetischen Sensor, insbesondere um einen magnetischen Positions- oder Wegesensor. Jedoch kann der Sensor auch ein kapazitiver oder induktiver Sensor sein.
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Gemäß 1 weisen die Spreizbacken 7 mindestens eine Fläche 14 mit einer Struktur 10 auf. Die Struktur 10 ist dabei an der Fläche 14 angeordnet, die an der Nut anliegt. Dadurch kann zwischen der Fläche 14 oder einem Teil der Fläche und der Nutwand eine höhere Reibung realisiert werden, wodurch der Sensor 1 sicherer und besser in der Nut befestigt wird. Die Flächen 14 der Spreizbacken 7 ‚verkrallen’ sich damit quasi in der Nutwand.
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Gemäß 1 ist das Mittel zur Spreizung 6 ein Spreizgewindestift 11. Der Spreizgewindestift 11 ist in einem Innengewinde des Sensorgehäuses 2 geführt und drückt beim Einschrauben gegen zwei Innenflächen der Spreizbacken 7. Dadurch werden die zwei Spreizbacken 7 auseinandergedrückt und werden gegen die Nutwand gepresst, wodurch der Sensor 1 in der Nut fixiert wird.
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Der Spreizgewindestift 11 weist an einem Ende eine Fläche auf, die gegen die Spreizbacken 7 drückt. An dem dazu gegenüberliegenden Ende weist der Spreizgewindestift 11 eine Aufnahme 15 für ein Betätigungswerkzeug auf, beispielsweise ein Innensechskant oder einen Schlitz für einen Schraubendreher oder ähnliches.
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Gemäß 2 und 3 ist der Sensor 1 in einer Befestigungsnut 3 eines Befestigungskörpers 4 angeordnet. Gemäß 2 und 3 weist der Spreizgewindestift 11 ein kegelförmiges oder halbkugelförmiges Ende 12 auf, um die Spreizbacken 7 auseinanderzudrücken. Dadurch ist eine gute Kraftübertragung zwischen dem Spreizgewindestift 11 und den Spreizbacken 7 gewährleistet. Durch das kegelförmige oder halbkugelförmige Ende 12 kann die Drehbewegung des Spreizgewindestifts 11 in dem Innengewinde auf die Spreizbacken 7 übertragen werden.
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Gemäß 4 bis 6 weisen die Spreizbacken 7 jeweils eine halbkegelförmige oder viertelkugelförmige Aufnahme 13 für den Spreizgewindestift 11 auf. Das kegelförmige Ende des Spreizgewindestifts greift dabei in die halbkegelförmigen Aufnahmen der Spreizbacken ein. Im Falle eines halbkugelförmigen Endes 12 des Spreizgewindestifts 11 greift dieses in die viertelkugelförmigen Aufnahmen 13 der Spreizbacken 7 ein. Durch die korrespondierenden Flächen ist eine gute Kraftübertragung zwischen dem Spreizgewindestift 11 und den Spreizbacken 7 gewährleistet.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist der Klemmkörper bzw. die Spreizbacken mit einem definierten elektrischen Potential des Sensors verbunden. Dadurch ist gewährleistet, dass zwischen dem Klemmkörper und dem Befestigungskörper mit der Nut keine Isolierung besteht und sich so beispielsweise keine unterschiedlichen elektrischen Potentiale zwischen dem Sensor und dem Befestigungskörper bilden können. Bevorzugt ist das definierte Potential ein Erdungspotential.
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Gemäß 2 und 3 ist das Mittel zur Spreizung 6, insbesondere der Spreizgewindestift 11 aus Metall und mit dem definierten elektrischen Potential des Sensors verbunden. Das Innengewinde des Sensorgehäuses 2, in dem der Spreizgewindestift 11 geführt ist, ist dabei ebenfalls aus Metall gebildet. Das metallische Innengewinde ist dabei mit dem elektrischen Potential des Sensors 1 verbunden. Über das Mittel zur Spreizung 6 bzw. den Spreizgewindestift 11 werden die Spreizbacken 7 und damit der metallische Befestigungskörper mit dem definierten elektrischen Potential des Sensors 1 verbunden.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Befestigungsnut U-förmig ausgebildet. Derartige Nuten sind aufgrund ihrer einfachen Herstellung weit verbreitet. Daher kann der Sensor vielseitig befestigt werden. Die U-förmige Nut weist keine Hinterschnitte auf. Der Sensor stützt sich mit den Spreizbacken lediglich an den Seitenwänden der U-förmigen Nut ab.
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Gemäß 1 sind die Spreizbacken 7 und/oder das Mittel zur Spreizung 6 austauschbar angeordnet. Die Spreizbacken 7 werden durch das Mittel zur Spreizung 6 bzw. den Spreizgewindestift 11 in dem Sensorgehäuse 2 nicht verlierbar gehalten bzw. fixiert. Wird das Mittel zur Spreizung 6 bzw. der Spreizgewindestift 11 entfernt, können auch die Spreizbacken 7 entfernt und getauscht werden. Beispielsweise können für unterschiedliche Nutweiten unterschiedlich große Spreizbacken 7 vorgesehen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensor
- 2
- Sensorgehäuse
- 3
- Befestigungsnut
- 4
- metallischer Befestigungskörper
- 5
- Klemmkörper
- 6
- Mittel zur Spreizung
- 7, 7.1. 7.2
- Spreizbacken
- 8
- Gelenk
- 9
- Gelenkbolzen
- 10
- Struktur
- 11
- Spreizgewindestift
- 12
- halbkugelfömiges Ende
- 13
- viertelkugelförmige Aufnahme
- 14
- Fläche
- 15
- Aufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10313697 A1 [0002]
- DE 19953186 A1 [0003]
