DE3344010C1

DE3344010C1 - Halterung fuer Annaeherungsfuehler

Info

Publication number: DE3344010C1
Application number: DE3344010A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Festo Kg 7300 Esslingen; Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1983-12-06
Publication date: 1985-06-20
Also published as: IT8423763A0; GB2152999A; GB2152999B; JPH0261087B2; GB8430679D0; JPS60157328A; IT1177341B; FR2556090B1; IT8423763A1; US4632352A; FR2556090A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für Annäherungsfühler mit einem kreiszylindrischen Gehäuse, dessen Mantelfläche ein Außengewinde trägt.

Annäherungsfühler werden verwendet, um die Positionen von relativ zueinander bewegten Teilen berührungslos zu detektieren. Es sind beispielsweise elektromagnetische Sensoren in Form von induktiven oder kapazitiven Näherungsschaltern bekannt, die auf im Nahbereich eines Detektionsfelds befindliche metallische Gegenstände ansprechen. Für derartige Näherungsschalter ist eine kreiszylindrische Einbauform mit Außengewinde bekannt; insofern kann beispielsweise auf

die Norm EN 50008 D verwiesen werden.

Zur Montage sowie zur Einjustierung seines Schaltpunktes wird ein Annäherungsfühler der eingangs genannten Art in eine passende Gewindebohrung oder ein Gegengewindestück eingeschraubt, wie es aus dem DE-GM 69 14 317 bekannt ist. Die Verstellung des Annäherungsfühlers in Axialrichtung erfolgt ausschließlich durch Schrauben. Wenn die Endlage des Annäherungsfühlers erreicht ist, in der er das gewünschte Schaltverhalten zeigt, wird der Annäherungsfühler mit einer Kontermutter arretiert. Zwar ist der einem Winkelstück gehaltene Annäherungsschalter gemäß DE-GM 69 14 317 mit diesem gemeinsam durch in dem Winkelstück befindliche Langlöcher zu einem Montageteil in gewissem Umfang verstellbar, doch ist diese Einstellung weder schnell noch kontinuierlich möglich.

Die bekannte Form der Befestigung eines Annäherungsfühlers weist verschiedene Nachteile auf. Die axiale Längsverstellung über ein Schraubengewinde ist zwar wegen der damit verbundenen Bewegungsuntersetzung für eine Feineinstellung des Annäherungsfühlers sehr geeignet, doch fehlt es an einer Möglichkeit, eine schnelle Grobeinstellung vorzunehmen. Häufig muß der Annäherungsfühler viele Male gedreht werden, bis er die gewünschte Endlage erreicht, was ein umständliches, mühsames und zeitaufwendiges Verfahren darstellt. Sehr problematisch ist auch die Fixierung des Annäherungsfühlers mittels einer Kontermutter. Diese arbeitet nur in einem bezogen auf die Längserstreckung des Annäherungsfühlers sehr schmalen Bereich auf seinen Umfang, so daß die resultierenden Klemmkräfte mehr oder weniger punktuell einwirken und zu einer lokalen Verformung des Annäherungsfühlers führen. Diese kann Störungen zur Folge haben, die von einem Verstellen des Schaltpunkts bis hin zu einem völligen Versagen des Annäherungsfühlers reichen. Weiterhin muß beim Einbau des Annäherungsfühlers stets darauf geachtet werden, daß das zulässige Anzugsdrehmoment der Kontermutter nicht überschritten wird, damit die Detektionselemente des Annäherungsfühlers nicht beschädigt werden. Der Direkteinbau eines zylindrischen Annäherungsfühlers mit Außengewinde in eine Gewindebohrung ist daher häufig mühsamer, als auf den ersten Blick zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine Halterung für Annäherungsfühler der genannten Art anzugeben, in der dieser in der zu arretierenden Endstellung einer Flächenpressung unterliegt, wodurch Funktionsstörungen vermieden und die Montage vereinfacht wird. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Halterung die Möglichkeit einer schnellen Grobeinstellung des Annäherungsfühlers eröffnen.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch eine Halterung gelöst, die aus Klemmbacken und einer zwischen die Klemmbacken spannbaren, längsgeschlitzten Hülse besteht, in die sich der Annäherungsfühler einschrauben läßt.

Mittels der längsgeschlitzten Hülse wird der Anpreßdruck der Klemmbacken gleichmäßig über die Länge und den Umfang des Annäherungsfühlers verteilt. Durch ein Versetzen der Hülse zwischen den Klemmbacken kann eine Grobeinstellung des Annäherungsfühlers vorgenommen werden, und durch ein Vor- bzw. Zurückschrauben des Annäherungsfühlers in der Hülse ist eine sensible Feineinstellung möglich. Wenn der Annäherungsfühler einjustiert ist, werden die Klemmbakken zur Arretierung festgespannt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in

nachgeordneten Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Bauform gemäß Anspruch 2 und 3 ist konstruktiv besonders unaufwendig und einfach und kostengünstig herzustellen.

Die Halterung gemäß Anspruch 4 und 5 baut sehr kompakt, und sie nutzt vorhandenen Platz für Montageschrauben in optimaler Weise aus.

Die Anordnung gemäß Anspruch 6 erlaubt es auf einfache und bequeme Weise, den Annäherungsfühler in der Halterung zu arretieren.

Die Bauform gemäß Anspruch 7 und 8 ermöglicht es, eine Grobeinstellung des Annäherungsfühlers zwischen in Stufen versetzten Positionen durchzuführen. Außerdem ist gewährleistet, daß die Hülse stets einwandfrei zwischen den Klemmbacken zentriert ist.

Die Bauform nach Anspruch 9 ist für einen Anbau der Halterung an ein externes Aggregat besonders sinnvoll. Die gekennzeichnete, quer zu der Hülsen-Längsrichtung verlaufende Führungsstruktur erlaubt ein Verstellen der Halterung, ohne daß sich der eingestellte Schaltpunkt des Annäherungsfühlers ändert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Teilweise schematisch zeigt

F i g. 1 die Explosionszeichnung einer Halterung mit zugehörigem Annäherungsfühler;

Fig.2 eine Draufsicht auf die geschlossene Halterung mit Blick in Richtung II von F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Halterung entlang der LinieIII-IIIvonFig.2.

Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, erkennt man einen zu halternden Annäherungsfühler 1, wie er beispielsweise als induktiver Näherungsschalter bekannt ist. Der Annäherungsfühler 1 besitzt ein kreiszylindrisches Gehäuse 2, auf dessen Mantelfläche ein Außengewinde vorgesehen ist. An der einen Zylinder-Stirnseite des Annäherungsfühlers 1 befindet sich ein Detektionsfeld 3, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem axialen Ende des Gehäuses 2 rückversetzt angeordnet ist. Diese Bauform gewährleistet eine Freizone vor dem Detektionsfeld 3, aus der metallische Materialien ferngehalten werden müssen, um die Kennwerte des Annäherungsfühlers 1 nicht zu beeinflussen. Es sind aber auch bündig in Metall einbaubare Näherungsschalter bekannt, bei denen das Detektionsfeld 3 mit dem axialen Ende des Gehäuses 2 zusammenfällt. An der gegenüberliegenden Zylinder-Stirnseite treten Kabel 4 in das Gehäuse 2 ein, die zur Energieversorgung des Annäherungsfühlers 1 und/oder als Signalleitungen dienen.

Mittels des Annäherungsfühlers 1 lassen sich Gegenstände detektieren, die sich dem Detektionsfeld 3 gegenüber im Nahbereich des Annäherungsfühlers 1 befinden. Der exemplarisch gezeigte, induktive Annäherungsfühler spricht insbesondere auf metallische Körper an. Er enthält im Innern des Gehäuses 2 einen Oszillator, der ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Dieses wird von dem Detektionsfeld 3 mehr oder weniger senkrecht zu seiner Oberfläche abgestrahlt. Gelangt nun ein metallischer Körper in die Nähe des Detektionsfelds 3, so wird das elektromagnetische Feld durch in dem Metall induzierte Wirbelströme gedämpft. Diese Dämpfung wird anhand einer erhöhten Leistungsaufnahme des Oszillators diskriminiert, worauf der Annäherungsfühler 1 ein entsprechendes Steuersignal abgibt.

Durch die Erfindung wird eine Halterung für den Annäherungsfühler 1 angegeben, die aus zwei Klemmbakken 5, 6 und einer zwischen diese Klemmbacken 5, 6 spannbaren Hülse 7 aufgebaut ist. Die Hülse 7 ist mit einer axialen Gewindebohrung 8 versehen, in die sich der Annäherungsfühler 1 mittels des auf seiner Mantelfläche vorgesehenen Außengewindes einschrauben läßt. Weiterhin ist die Hülse 7 in Längsrichtung über ihre volle axiale Länge geschlitzt; der entsprechende Schlitz ist in F i g. 1 bei 9 dargestellt. Zur Lagefixierung des Annäherungsfühlers 1 wird die Hülse 7 mit eingeschraubtem Annäherungsfühler 1 zwischen die Klemmbacken 5, 6 gebracht. Diese werden angezogen, wobei die Hüse 7 zusammengepreßt wird; der Schlitz gewährleistet das dafür erforderliche Spiel. Der Annäherungsfühler 1 wird hierdurch in der Hülse 7 geklemmt, wobei eine flächige Übertragung des Anpreßdrucks gewährleistet ist.

Die axiale Länge der Hülse 7 ist vorzugsweise um einen kleinen Betrag geringer als die des Annäherungsfühlers 1. Dieser ragt also stets um einen gewissen Betrag aus der Hülse 7 heraus, auch wenn er vollständig in die Gewindebohrung 8 eingeschraubt ist. Auf das über-■ stehende Ende des Annäherungsfühlers 1 kann eine Kontermutter 10 aufgeschraubt sein, deren Innengewinde der Außengewinde-Norm des Annäherungsfühlers 1 entspricht. Die Kontermutter 10 arbeitet gegen das axiale Ende der Hülse 7. Sie kann dazu dienen, den Annäherungsfühler 1 in bestimmten Schraubstellungen im Innern der Hülse 7 zu fixieren. Hierzu ist nur ein sehr geringes Anzugsdrehmoment der Kontermutter 10 erforderlich, das keine Gefahr von Beschädigungen für Annäherungsfühler 1 mit sich bringt. Das eigentliche Festspannen des Annäherungsfühlers 1 erfolgt dagegen durch Anziehen der Klemmbacken 5,6.

Die Hülse 7 hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Gestalt einer Schraube mit einem Gewindeschaft 11 und mit einem Schraubenkopf 12 an dem einen axialen Ende. Sie wird über die volle axiale Länge von der Gewindebohrung 8 durchsetzt, und der Schlitz 9 teilt gleichermaßen den Gewindeschaft 11 und den Schraubenkopf 12. Die Klemmbacken 5, 6 sind darauf ausgelegt, den Gewindeschaft 11 der Hülse 7 zu umgreifen. Sie besitzen hierzu Partien mit einem komplementären Innengewinde, in denen sich die Hülse 7 bei geöffneten Klemmbacken 5,6 stufenweise versetzen und bei geschlossenen, nicht zu fest angezogenen Klemmbakken 5,6 verschrauben läßt.

F i g. 1 zeigt im einzelnen eine Halterung mit zwei quer zu der Längsrichtung der Hülse 7 aufeinander zu verstellbaren Klemmbacken 5,6. Die Klemmbacken 5,6 haben einen rechteckigen Grundriß. Sie werden mittels zweier diagonal angeordneter Klemmschrauben gegeneinander gespannt; man erkennt insofern an der einen Klemmbacke 5 zwei die Klemmschrauben aufnehmende Durchgangsbohrungen 13 und an der anderen Klemmbacke 6 in fluchtender Anordnung zwei Gewindelöcher 14. Die Durchgangsbohrungen 13 sind von der Außenseite der Klemmbacke 5 her angesenkt, so daß der Kopf einer geeigneten Zylinderkopfschraube versenkt darin zu liegen kommt.
Die nicht von den Klemmschrauben eingenommenen Ecken 15 der Klemmbacken 5,6 können in vorteilhafter Weise als Montagepunkt der erfindungsgemäßen Halterung dienen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu die die Gewindelöcher 14 tragende Klemmbacke 6 überdies mit zwei Bohrungen 16 versehen, in die sich Halteschrauben einstecken lassen. Die Bohrungen 16 sind von der der Trennebene der Klemmbacken 5,6 zugewandten Seite 17 her angesenkt, so daß der Kopf der Halteschrauben unterhalb der Oberfläche

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der Klemmbacke 6 zu liegen kommt. Die Halteschrau- der Hülse 7 wird dann die Feineinstellung des Annäheben werden in die Bohrungen 16 eingesetzt, bevor die rungsfühlers t vorgenommen, wobei man vorzugsweise Klemmbacken 5,6 geschlossen werden. Letztere lassen mit einem Schraubwerkzeug an dem Schraubenkopf sich auf Grund der versenkten Anordnung der Halte- der Hülse 7 angreift. Anschließend werden die Klemmschrauben ungehindert aufeinander zu bewegen. Die 5 backen 5,6 festgezogen.

den Bohrungen 16 für die Halteschrauben gegenüberlie- Die Klemmbacken 5, 6 können zur Ausrichtung und

genden Ecken 15 der anderen Klemmbacke 5 sind in Befestigung der erfindungsgemäßen Halterung mit gedem dargestellten Ausführungsbeispiel massiv. eigneten Führungsstrukturen, z. B. in Gestalt einer Nut

Bei geschlossenen Klemmbacken 5, 6 sind daher die 22, Rinne oder angeformten Schiene, versehen sein. In Halteschrauben unverlierbar in den Bohrungen 16 ge- ίο dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der fangen, und der Kopf der Halteschrauben ist von außen Klemmbacke 6, die die Bohrungen 16 für die Haltenicht zugänglich. schrauben 21 trägt, eine Nut 22 ausgeformt. Diese befin-

Die Klemmbacken 5,6 weisen je eine im Querschnitt det sich an der Außenseite der Klemmbacke 6, die der kreissegmentförmige Ausnehmung 18 auf, die sich über Klemmbacken-Trennebene abgewandt ist, und sie ereinen Umfangswinkel von weniger als 180° erstreckt. 15 streckt sich quer zu der Längsrichtung der Hülse 7 über Die Ausnehmung 18 entspricht in ihrem Durchmesser die volle Höhe der Klemmbacke 6. Die Nut 22 hat ein ■ einer im wesentlichen kreiszylindrischen Partie der Hül- rechteckiges Profil. Sie erlaubt den Eingriff einer komse 7, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von plementären Führungsrippe, an der die Klemmbacke dem Gewindeschaft 11 gebildet wird. Zur formschlüssi- ausgerichtet wird, bevor mittels der Halteschrauben gen Aufnahme der Hülse 7 sind die Ausnehmungen mit 20 ihre Vormontage erfolgt.

einem dem Schraubengewinde komplementären Innen- Die erfindungsgemäße Halterung findet eine bevor-

gewinde versehen. Die Klemmbacken 5, 6 können um zugte Verwendung für Annäherungsfühler I₁ wie sie bei den Gewindeschaft 11 geschlossen werden, wobei das der Bewegungssteuerung hydraulischer oder pneumati-Schraubengewinde mit dem Innengewinde auf den Aus- scher Kolben-Zylinder-Einrichtungen zum Einsatz nehmungen 18 kämmt. In dieser Stellung fluchten in 25 kommen. Die beschriebene Form der Klemmbacken 5, dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kanten 19 6 ist für einen Anbau an derartige Aggregate besonders an den Schmalseiten der Klemmbacken 5, 6 und zwi- geeignet.

sehen den Klemmbacken 5,6 verbleibt eine Fuge, die es

erlaubt, die Hülse 7 durch Anziehen der Klemmschrau- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

ben mehr oder weniger stark zu pressen. Bei einem geringen Anpreßdruck läßt sich die Hülse 7 in dem Innengewinde der Ausnehmungen 18 verschrauben, und bei einem starken Anpreßdruck wird die Hülse 7 zusammen mit dem Annäherungsfühler 1 zwischen den Klemmbacken 5,6 arretiert.

Die Klemmbacken 5, 6 gemäß F i g. 1 lassen sich in einfacher Weise herstellen, indem man zunächst einen quaderförmigen Klotz mit einer mittigen, sich kantenparallel erstreckenden Durchgangs-Gewindebohrung versieht, deren Gewinde dem Außengewinde der Hülse 7 entspricht. Sodann trennt man den Klotz in einer Längsmittelebene, d. h. auf einem Durchmesser der Gewihdebohrung, und man führt eine planende Nachbearbeitung der Trennflächen sowie gegebenenfalls eine Feinbearbeitung des Gewindes durch. Die erhaltenen Klemmbacken 5,6 passen ersichtlich genau zueinander, und die Schnittfuge zwischen den beiden Halbteilen gewährleistet ein hinreichendes Stellspiel für das Festziehen der Klemmbacken 5,6.

Wie man insbesondere in F i g. 2 erkennt, haben die Klemmbacken 5, 6 eine Erstreckung in Längsrichtung der Hülse 7, die etwas geringer ist als die Länge des Gewindeschafts 11. Die Abbildung zeigt weiterhin schematisch die Klemmschrauben 20, vermittels derer die Klemmbacken 5,6 gegeneinander verschraubt werden, sowie verdeckt die Halteschrauben 21, die zum Anbau der erfindungsgemäßen Halterung an irgendwelche Aggregate dienen.

Die Hülse 7 läßt sich zwischen den geöffneten Klemmbacken 5,6 stufenweise in Längsrichtung versetzen, wobei der Abstand der einzelnen Stufen gerade der Ganghöhe des Gewindes auf dem Gewindeschaft 11 bzw. den Ausnehmungen 18 entspricht. Hierdurch läßt sich in bequemer Weise eine Grobeinstellung des Annäherungsfühlers 1 vornehmen. Ist diese aufgefunden, so werden die Klemmbacken 5_S 6 geschlossen und leicht angespannt, so daß sich die Hülse 7 noch in den Ausnehmungen 18 verschrauben läßt. Durch ein Verschrauben

Claims

Patentansprüche:

1. Halterung für Annäherungsfühler (1) mit einem kreiszylindrischen Gehäuse (2), dessen Mantelfläche ein Außengewinde trägt gekennzeichnet durch einen Aufbau aus Klemmbacken (5, 6) und einer zwischen die Klemmbacken (5,6) spannbaren, längsgeschlitzten Hülse (7), in die sich der Annäherungsfühler (1)einschrauben läßt.

2. Halterung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei quer zu der Längsrichtung der Hülse (7) aufeinander zu verstellbare Klemmbacken (5,6).

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) im wesentlichen kreiszylindrisch ist, und daß die Klemmbacken (5,6) je eine an den Durchmesser der Hülse (7) angepaßte, im Querschnitt kreissegmentförmige Ausnehmung (18) aufweisen, die sich über einen Umfangswinkel von weniger als 180° erstreckt.

4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5, 6) einen rechteckigen Grundriß haben und mittels zweier diagonal angeordneter Klemmschrauben (20) gegeneinander verstellbar sind, und daß die nicht von Klemmschrauben (20) eingenommenen Ecken (15) der Klemmbacken (5, 6) als Montagepunkt der Halterung dienen.

5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Klemmbacken (6) mit einer oder mehreren, an der der Trennebene der Klemmbacken (5, 6) zugewandten Seite (17) angesenkten Montagebohrung(en) (16) versehen ist.

6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kontermutter (10), die auf das Gehäuse (2) des Annäherungsfühlers (1) aufschraubbar ist und gegen die Hülse (7) arbeitet.

7. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) ein Außengewinde und die Ausnehmungen (18) der Klemmbacken (5, 6) ein komplementäres Innengewinde tragen.

8. Halterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) an einem axialen Ende mit einem zum Angriff eines Schraubwerkzeugs geeigneten Kopf (12) versehen ist.

9. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Klemmbacken (6) mit einer quer zu der Hülsen-Längsrichtung verlaufenden Führungsstruktur, z. B. in Gestalt einer Nut (22), Rinne oder angeformte Schiene, versehen ist.