DE3519303A1

DE3519303A1 - Gleichspannungsgespeister naeherungsschalter

Info

Publication number: DE3519303A1
Application number: DE19853519303
Authority: DE
Inventors: Peter 5885 Schalksmühle Dahlheimer; Gerno 5884 Halver Soyck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1986-12-04
Anticipated expiration: 2005-05-31
Also published as: DE3519303C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen gleichspannungsgespeisten Näherungsschalter, insbesondere Zweidrahtsensoren wie induktive Näherungsschalter oder Sensoren, bestehend aus einem Sensorelement, z.B. einer Spule und einem Ferritkern, einer in Gießharz eingebetteten elektrischen Schaltungsanordnung, die mit dem Sensorelement elektrisch verbunden ist und die zwei Anschlußdrähte für externe Schaltelemente und Spannungsversorgung aufweist, wobei das Sensorelement samt Schaltungsanordnung und/oder in Gießharz von einem Metallgehäuse umgeben ist, welches z.B. beim induktiven Näherungsschalter am sensorseitigen Ende zur Freigabe der aktiven Fläche des Sensorelementes metallisch offen ist, wobei ferner der eine Anschlußdraht über einen Lastwiderstand an die Speisespannung anlegbar ist, während der andere Anschlußdraht auf Massepotential.
z.B. Maschinenrahmen, Kfz.- Karosserie oder dergleichen, gelegt ist.
Die Erfindung umfaßt auch elektrische Wegfühler, welche erst in Verbindung mit einem Schaltverstärker als Schalter wirken.
Derartige, üblicherweise als Zweidraht-Näherungsschalter bezeichnete Schalter sind beispielsweise in der DIN 19234 bezw. NAMUR aufgeführt. Derartige, elektronische Sensoren werden zunehmend als industrielle Massenartikel in allen Bereichen der Industrie eingesetzt. Die Forderung an den Sensor ist dabei kleine Bauform, Störunanfälligkeit und kostengünstige Ausführung. Beispielsweise der elektrische Positions- und Wegfühler nach DIN 19234 und NAMUR erfüllt diese Forderungen hervorragend. Er besteht beispielsweise aus sieben Bauteilen und ist niederohmig und damit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen störunanfällig.
Der induktive NAMUR-Wegfühler wurde für den Einsatz in explosionsgefährdeten Anlagen entwickelt. Mit einfachen Mitteln können die Zuleitungen auf Kurzschluß und Unterbrechung überwacht werden. Der NA-MUR-Sensor kann zum Beispiel mit Speisespannungen von 6, 8, 12 oder 15 V betrieben werden. Aus diesem Grunde ist er insbesondere für Kraftfahrzeuge besonders geeignet. Allerdings wird als nachteilig angesehen, daß jeder Sensor zwei Anschlußdrähte aufweist, die beispielsweise bei Verlegung im Kraftfahrzeug oder in anderen Maschinenblöcken von Sensor bis zu der entsprechenden elektrischen Verteilung verlegt werden müssen. Hierdurch werden die Verlegungskosten sowie auch die Materialkosten erheblich beeinflußt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schalter eingangs bezeichneter Art zu schaffen, der unter Beibehalt der bisher schon erreichten Vorteile zudem eine kostengünstigere Fertigung und Installation ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der andere Anschlußdraht elektrisch mit dem Metallgehäuse verbunden ist und das Metallgehäuse elektrisch leitend mit metallischen Teilen des Maschinenrahmens bezw. der Kfi-Karosserie verbindbar ist.
Dadurch, daß der andere Anschlußdraht, der bisher z.B. bei Kfz., schon auf Massepotential geführt wurde, nun elektrisch mit dem Metallgehäuse des Näherungsschalters verbunden ist und dieses Metallgehäuse mit elektrisch leitenden Teilen des Maschinenrahmens oder der Kfz.-Karosserie verbunden wird, wird erreicht, daß die Verlegung der zweiten Anschlußleitung entfallen kann. Darüber hinaus entfallen auch die Kosten für die relativ lange zweite Anschlußleitung, da diese nun auf eine Koppelung zwischen dem Näherungsschalter und dem metallischen Gehäuse reduziert ist.
Um die Befestigung des Näherungsschalters an Maschinenrahmenteilen bezw. Karosserieteilen zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß das Metallgehäuse eine metallische Lasche aufweist, die ein Loch für ein Befestigungsmittel, z.B. eine Schraube, aufweist.
Die Lasche kann einfach an das Metallgehäuse angeschnitten und von diesem abgebogen sein, so daß mittels dieser Lasche das Metallgehäuse mit Rahmen- oder Karosserieteilen elektrisch leitend verbunden werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als eine Lasche am Metallgehäuse zu befestigen oder anzu- formen.
Eine bevorzugte, weitere Möglichkeit den Näherungsschalter ortsfest zu installieren, wird darin gesehen, daß das Metallgehäuse im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist und einen umlaufenden Flanschrand aufweist, wobei das Metallgehäuse mindestens in axialer Erstreckung neben dem Flanschrand mit Außengewinde versehen ist, auf welches eine Befestigungsmutter aufschraubbar ist.
Der Flanschrand kann dabei einstückig mit dem Metallgehäuse ausgebildet sein oder aber er kann auch ein dann durchlaufendes Außengewinde des Metallgehäuses aufgeschraubt als sogenannte Kontermutter sein und mittels der Befestigungsmutter unter Einklemmung von Karosserieblechen oder Rahmenblechen fixiert werden. Dies hat den üblichen Vorteil, daß der Sensor besser positioniert werden kann. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Metallgehäuse ist damit sicher und sehr einfach hergestellt. Eine bevorzugte und sehr vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, daß die Kunststoffhülse durch zwei in die beiden Enden des Metallgehäuses einklemmbare Kunststoffkappen gebildet ist.
Durch die Ausbildung der Kunststoffhülsen in Form von zwei einklemmbaren Kunststoffkappen wird im Innenraum des Metallgehäuses eine Freifläche zwischen den Randkanten der Kunststoffkappen geschaffen, so daß der zweite Anschlußleiter sehr einfach und ohne Behinderung durch Kunststoffteile mit dem Metallgehäuse verbunden werden kann. Dies kann in Form einer Löt-, Schweiß-, Steckverbindung oder auf andere geeignete Weise erfolgen. Bevorzugt ist weiter vorgesehen, daß die Kunststoffhülse in ihrem der aktiven Fläche abgewandten Boden eine Durchtrittsöffnung für den einen Anschlußdraht aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Kunststoffhülse in ihrem der aktiven Fläche abgewandten Boden einen Anschlußstecker aufweist, der innerhalb der Kunststoffhülse mit dem einen Anschlußdraht elektrisch verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 einen gleichspannungsgespeisten Näherungsschalter im Einbauzustand im Querschnitt; Fig. 2 desgleichen in Draufsicht.
Der gleichspannungsgespeiste Näherungsschalter des Zweidrahttypes besteht im wesentlichen aus einem Sensorelement 1 (hier einer Spule und einem Ferritkern) sowie einer in Gießharz eingebetteten Schaltungsanordnung 2, die mit dem Sensorelement elektrisch verbunden ist. Die Schaltungsanordnung 2 weist auf der dem Sensorelement 1 abgewandten Seite zwei Anschlußdrähte 3,4 für den Anschluß an die Stromversorgung auf. Das Sensorelement list samt Schaltungsanordnung 2 von einem Metallgehäuse 5 umgeben, welches rohrförmig ausgebildet ist, Es ist also in der Regel beidseitig metallisch offen. Im Ausführungsbeispiel ist das Metallgehäuse im Querschnitt kreisrund ausgebildet. In die beiden Enden des Metallgehäuses sind Kunststoffkappen 6, 7 unverlierbar eingesetzt, vorzugsweise verrastet. Die Kunststoffkappe 6 deckt dabei die aktive Fläche des Sensorelementes 1 ab, während die Kunststoffkappe 7 das abgewandte Ende des Metallgehäuses verschließt. Der Anschlußdraht ist im Ausführungsbeispiel durch die Kunststoffkappe 7 hindurchgeführt, wozu diese eine passende Öffnung aufweist. Dieser Anschlußleiter 3 wird beispielsweise bei der Installation in Kraftfahrzeugen über einen Lastwiderstand an die Speisespannung angelegt, in dem die Anschlußleitung an die entsprechende Anschlußklemme geführt wird. Der andere Anschlußleiter 4 ist innen an das Metallgehäuse 5 angelegt und mit diesem elektrisch verbunden, zum Beispiel durch eine Löt-, Schweißverbindung. Das Metallgehäuse 5 ist elektrisch leitend mit metallischen Teilen 8 des Maschinenrahmens oder im Ausführungsbeispiel der Kfz.-Karosserie verbindbar. Zur Verbindung mit diesen Karosserieteilen 8 weist das Metallgehäuse 5 einen umlaufenden Flanschrand 9 auf. Zusätzlich weist das Metallgehäuse 5 Außengewinde auf, so daß der Flanschrand 9 auf dem Metallgehäuse nach Art einer Kontermutter längs verschieblich verschraubbar ist.
Hierdurch kann das Niveau des Näherungsschalters im gewünschten Maße eingestellt werden. Desweiteren ist eine Befestigungsmutter 10 auf das Außengewinde des Metallgehäuses 5 aufschraubbar, wobei zwischen dem Flanschrand 9 und der Befestigungsmutter 10 das entsprechende Karosserieblech oder dergleichen 8 unter Zwischenfügung einer Zahnscheibe 11 eingespannt werden kann. Auf diese Weise wird eine sehr einfache und sichere Befestigungsart möglich.
Zum anderen wird eine sichere elektrische Kontaktgabe gewährleistet. Der besondere Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß nun lediglich ein Anschlußleiter, nämlich der Leiter 3 über eine längere Strecke verlegt und mit der entsprechenden Anschlußklemme verbunden werden muß, während der andere Anschlußleiter 4 bei Installation des Näherungsschalters nicht mehr verlegt werden muß. Hierdurch werden Montagekosten und Materialkosten eingespart.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten Ausbildung des Anschlußleiters 3 kann dieser auch so ausgebildet sein, daß an der Kappe 7 ein Anschlußstekker befestigt ist, beispielsweise ein Flachstecker, der innerhalb des vom Metallgehäuse 5 umgebenden Raumes mit dem entsprechenden Anschlußleiterstück verbunden ist, so daß die äußere Verbindung durch einen entsprechend aufzusteckenden Anschlußleiter hergestellt werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf das Auführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Patentansprüche 1. Gleichspannungsgespeister Näherungsschalter, insbesondere Zweidrahtsensoren wie induktive Näherungsschalter oder Sensoren, bestehend aus einem Sensorelement, z.B. einer Spule und einem Ferritkern, einer in Gießharz eingebetteten elektrischen Schaltungsanordnung, die mit dem Sensorelement elektrisch verbunden ist und die zwei Anschlußdrähte für externe Schaltelemente und Spannungsversorgung aufweist, wobei das Sensorelement samt Schaltungsanordnung von einem Metallgehäuse umgeben ist, welches z.B. beim induktiven Näherungsschalter am sensorseitigen Ende zur Freigabe der aktiven Fläche des Sensorelementes metallisch offen ist, wobei ferner der eine Anschlußdraht über einen Lastwiderstand an die Speisespannung anlegbar ist, während der andere Anschlußdraht auf Massepotential, z.B. Maschinenrahmen, Kfz.-Karosserie oder dergleichen, gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschlußdraht (4) elektrisch mit dem Metallgehäuse (5) verbunden ist und das Metallgehäuse (5) elektrisch leitend mit metallischen Teilen (8) des Maschinenrahmens bezw. der Kfz.- Karosserie verbindbar ist.
2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (5) eine metallische Lasche aufweist, die ein Loch für ein Befestigungsmittel, z.B. eine Schraube, aufweist.
3. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist und einen umlaufenden Flanschrand (9) aufweist, wobei das Metallgehäuse (5) mindestens in axialer Erstreckung neben dem Flanschrand (9) mit Außengewinde versehen ist, auf welches eine Befestigungsmutter (10) aufschraubbar ist.
4. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse durch zwei in die beiden Enden des Metallgehäuses (5) einklemmbare Kunststoffkappen (6,7) gebildet ist.
5. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse in ihrem der aktiven Fläche abgewandten Boden eine Durchtrittsöffnung für den einen Anschlußdraht (3) aufweist.
6. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse in ihrem der aktiven Fläche abgewandten Boden einen Anschlußstecker aufweist, der innerhalb der Kunststoffhülse mit dem einen Anschlußdraht (3) elektrisch verbunden ist.