DE4108887C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung, mit einem rohrförmigen Ge­ häuse, in dem eine Schaltungsplatine angeordnet ist und wel­ ches mit einem Anschlußmittel für den Anschlußstecker verse­ hen ist, dessen Leiter in mit dem Gehäuse gekuppeltem Zustand über dessen Steckkontaktelemente elektrisch leitend mit An­ schlüssen der Schaltungsplatine verbunden sind.

Ein derartiger Näherungsschalter ist z. B. in dem DE 87 09 199 U1 beschrieben. Bei dessen Montage werden zunächst an die Anschlußpunkte der Schaltungsplatine bereits angelötete flexible Leitungen außerhalb des rohrförmigen Gehäuses (In­ itiatorrohrs) an Anschlußabschnitte von Kontaktelementen ei­ nes Steckverbinders angelötet, wozu die flexiblen Leitungen eine entsprechende Überlänge benötigen. Anschließend wird in das senkrecht stehende Initiatorrohr, in das zuvor die Schal­ tungsplatine eingeführt wurde, Vergußmasse eingefüllt und schließlich der Steckverbinder in das Initiatorrohr einge­ preßt. Dieser Steckverbinder dient als Anschlußmittel für einen an einer Anschlußleitung angebrachten Anschlußstecker, dessen Steckerbuchsen die Steckerstifte des im Rohrende ge­ haltenen Steckverbinders aufnehmen.

Entsprechend dem genannten DE 87 09 199 U1 ist in dem Steckverbinder ein Entlüftungsloch vorgesehen, durch welches beim Einpressen des Steckverbinders Luft aus dem Innenraum des rohrförmigen Gehäuses entweichen und Vergußmasse somit auch die Lötanschlüsse der Kontaktelemente umgeben kann. Eine davon abweichende Art der weitestgehenden Befüllung des In­ nenraumes des Initiatorrohrs besteht bei einer anderen Aus­ führung (DE 38 40 678 C1) darin, daß man zunächst die Schal­ tungsplatine bis zu einer gewissen Höhe in Vergußmasse ein­ gießt, sodann den Steckverbinder einsetzt und in einem weite­ ren Arbeitsgang durch eine Befüllungsöffnung im Steckverbin­ der den Restraum mit Vergußmasse ausfüllt.

Aufbau und Herstellung eines anschlußfertigen Näherungs­ schalters sind also bislang ersichtlich relativ aufwendig. Besonders nachteilig sind die für den elektrischen Anschluß des Steckverbinders notwendigerweise überlangen Anschlußdrähte.

Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Näherungsschalter der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher umrissenen Art zur Verfügung zu stellen, der sich durch insgesamt vereinfachte Bauweise vorteilhaft auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen dadurch, daß der Anschlußstecker als direkter Steckverbinder zur unmittelbaren Kontaktierung seiner Steck­ kontaktelemente mit den selbst das Anschlußmittel darstellen­ den Anschlüssen der Schaltungsplatine ausgebildet ist.

Nach dieser Lehre der Erfindung sind innerhalb des rohr­ förmigen Gehäuses weder Anschlußleitungen zur Verbindung mit der Schaltungsplatine noch ein besonderer gehäuseseitiger Steckverbinder erforderlich. Außer den sensortypischen Bau­ teilen nimmt das rohrförmige Gehäuse lediglich die Schal­ tungsplatine auf, die mit der Anschlußleitung auf kürzestem Wege über den direkt an sie anzusteckenden Anschlußstecker verbunden wird.

Anwendung und Handhabung von Vergußmasse können sich darauf beschränken, die Schaltungsplatine - mit einer Schmalkante nahe der anschlußseitigen Mündung des rohrförmi­ gen Gehäuses - axial- und radialfest im rohrförmigen Gehäuse zu verankern. Hierdurch wird zugleich der Sensorbereich des Näherungsschalters wirksam gegen Staub, Feuchtigkeit und son­ stige schädliche Einflüsse geschützt. Die eingangs erläuterte Entlüftung oder ein zweistufiger Vergußvorgang werden auch entbehrlich.

Die Steckkontaktelemente des Anschlußsteckers sind vor­ zugsweise als die Anschlüsse der Schaltungsplatine mindestens kraftschlüssig kontaktierende Federzungen ausgebildet. Man kann sich diese Steckkontaktelemente beispielsweise als gegen eine die Anschlüsse aufweisende Fläche der Schaltungsplatine federnd vorgespannte Kontaktfinger vorstellen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Federzungen in einer Längsschnittsebene des Steckverbinders in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Seite der Schal­ tungsplatine beaufschlagen. Eine geschickte Weiterbildung dieses Gedankens besteht darin, daß die Federzungen von Schenkeln gabelartiger Klemmzangen gebildet sind, die in ei­ ner Längsschnittsebene des Steckverbinders in einer Reihe so­ wie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Kante der Schaltungsplatine umfassen.

Um einen absolut sicheren elektrischen Kontakt bei der Steckkontaktierung zu erreichen, ist schließlich noch vorge­ sehen, daß die Klemmkanten der Federzungen zum Eindringen in das Leitermaterial der Schaltungsplatine geschärft sind, so daß automatisch eine innige Schneidkontaktierung erfolgen kann.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand ihrer nachfolgenden Beschreibung auf der Grundlage eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das anschlußseitige Ende eines Näherungsschalters mit gekuppeltem Einsatz eines Anschlußsteckers, halb im Längsschnitt, halb in Ansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Anschlußstecker, teils im Längsschnitt, teils in Ansicht vor dem Ende eines Näherungsschalterge­ häuses, und

Fig. 4 eine Ansicht auf die Stirnseite des Näherungs­ schaltergehäuses entsprechend dem Ansichtspfeil IV-IV in Fig. 3.

Ein Näherungsschalter 10 umfaßt ein rohrförmiges, metal­ lisches Gehäuse 11, eine Schaltungsplatine 12 und im jeweils abgebrochen dargestellten Teil sensortypische Bauelemente hier nicht interessierender Art.

Die Schaltungsplatine ist - vgl. insbes. Fig. 4 - zen­ trisch in das rohrförmige Gehäuse 11 eingepaßt und gegenüber dem Gehäuseinnern 17 mittels Vergußmasse abgedichtet. Die Fi­ xierung der Schaltungsplatine 12 im Gehäuse 11 kann mittels dieser Vergußmasse selbst erfolgen. Im übrigen ist die Schal­ tungsplatine 12 mit ihrer Stirn- oder Schmalkante 21 nahe der anschlußseitigen Rohrmündung 19 angeordnet. Mit 26 ist ein Rohr-Außengewinde bezeichnet, daß zur Schraubfixierung einer Überwurfmutter 27 eines Anschlußsteckers 13 dient.

Der Anschlußstecker 13 weist einen aus Isolierstoff be­ stehenden Einsatzkörper 14 und vier Steckkontaktelemente 15 auf. Diese unterteilen sich jeweils in einen beim Ausfüh­ rungsbeispiel als Kabelklemmschuh ausgebildeten Leitungsan­ schlußabschnitt 16 und einen Steckkontaktabschnitt 18, wobei diese beiden Abschnitte 16 und 18 einstückig-stoffschlüssig ausgeführt sind.

Die Schaltungsplatine 12 weist als Leiterbahnen 20 aus­ gebildete Anschlüsse für nicht dargestellte, auf ihr ange­ brachte elektrische Bauteile auf. Die Leiterbahnen 20 können, wie es das Ausführungsbeispiel zeigt, auf beiden Hauptflächen der Schaltungsplatine 12 vorgesehen sein, was jedoch keines­ falls Bedingung ist, wie es auch nicht notwendig ist, die An­ schlüsse als Leiterbahnen auszubilden. Statt dessen könnte man sich auch Kontaktpunkte etwa in der Nähe der Schmalkante 21 der Schaltungsplatine 12 vorstellen.

Die Steckkontaktabschnitte 18 der Steckkontaktelemente 15 sind beim Ausführungsbeispiel in Form zweier Federzungen 22 als Schenkel einer Zange oder Klemmgabel 23 ausgebildet. Die Federzungen 22 liegen zur Längsmittelebene 24 des Nähe­ rungsschalteres 10 gleichmäßig symmetrisch beabstandet (Fig. 1). Im übrigen sind alle drei Steckkontaktabschnitte 18 hin­ tereinander sowie in einer Reihe (Fig. 2) angeordnet, wobei hier durch wechselweise um 180° versetzte Anordnung aufeinan­ der folgender Kontakte in besonders geschickter Weise er­ reicht wird, daß einerseits identische Kontakte verwendet werden können und sich andererseits die Unterbringung der hier vier Kontake auf engstem Raum erzielen läßt.

Die zur Schaltungsplatine 12 weisenden Kanten 25 der Fe­ derzungen 22 können geschärft sein, um sich zur optimalen elektrischen Kontaktierung in das Material der Leiterbahnen 20 einzugraben.

Da - wie erkennbar - nur ein einziger Anschlußstecker 13 und keinerlei Leitungsdrähte zur elektrischen Verbindung der Anschlußsteckerstifte 16 mit den auf der Schaltungsplatine 12 angeordneten elektrischen Bauteilen erforderlich sind, be­ schränkt sich dementsprechend die Montage des Näherungsschal­ teres 10 auf die interne Befestigung der Schaltungsplatine 12 mit den ansonstigen notwendigen Bauteilen mittels Vergußmasse im Rohr 11.

Zur elektrischen Verbindung der in den Anschlußstecker 13 mündenden Anschlußleitungen 28 wird der Anschlußstecker 13 lediglich in das rohrförmige Gehäuse 11 eingesteckt, wobei die Steckkontaktabschnitte 18 der Steckkontaktelemente 15 die Anschlüsse 20 der im Gehäuse 11 exakt ausgerichtet und fi­ xierten Schaltungsplatine 12 unmittelbar kontaktieren.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel sind insbesondere Modifikationen hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der Steckkontaktabschnitte 18 möglich. Wie mit Blick auf die Zeichnung, insbesondere deren Fig. 1, erkennbar ist, könnte man auf einen der beiden Gabelschenkel 22 der Steckkontaktabschnitte 18 verzichten. Solche einfachen Feder­ zungen müßten auch nicht unbedingt deckungsgleich in einer Reihe eingeordnet sein. Vielmehr wäre es hier möglich, je­ weils aufeinanderfolgend eine Federzunge die eine und die nächste Federzunge die andere Seite der Schaltungsplatine 12 kontaktieren zu lassen, sofern die Schaltungsplatine 12 auf beiden Seiten Anschlüsse 20 aufweist. Selbst bei einseitiger Beaufschlagung der Schaltungsplatine 12 mittels Federzungen 22 besteht keine nennenswerte Gefahr, daß sich die elektri­ sche Kontaktverbindung öffnen könnte, denn der Anschluß­ stecker ist fest an das rohrförmige Gehäuse angeschlossen. Beim Ausführungsbeispiel geschieht dies mittels der Überwurf­ mutter 27. Es ist hier jedoch z. B. auch eine Bajonett-Kupp­ lung ebenso möglich wie eine Steck-Rast-Verbindung (snap-in- System) od. dgl.

Erwähnt sei zum besseren Verständnis noch, daß auf die Darstellung eines Anschlußsteckergehäuses (29 in Fig. 3) in Fig. 1 verzichtet wurde. Üblicherweise werden diese durch Kunststoff-Umspritzen des Isolierstoff-Einsatzkörpers 14 und der steckerseitigen Enden der Anschlußleitung 28 hergestellt, auch in Form eines Winkelsteckers.

Der Isolierstoff-Einsatzkörper 14 trägt in einer Um­ fangsnut einen O-Ring 30 zur Abdichtung des steckerinternen Kontaktbereichs gegen die Umgebung. Im Unterschied zum Stand der Technik ist dieser Dichtring 30 aber nun nicht mehr Be­ standteil eines besonderen gehäuseseitigen Steckkontaktein­ satzes.

Claims (7)

1. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung, mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem eine Schaltungsplatine angeordnet ist und welches mit einem Anschlußmittel für den Anschlußstecker versehen ist, dessen Leiter in mit dem Ge­ häuse gekuppeltem Zustand über dessen Steckkontaktelemente elektrisch leitend mit Anschlüssen der Schaltungsplatine ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstecker (13) als direkter Anschlußstecker zur unmittelbaren Kontak­ tierung seiner Steckkontaktelemente (15) mit den Anschlüssen (20) der selbst das Anschlußmittel darstellenden Schaltungs­ platine (12) ausgebildet ist.

2. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungs­ platine (20) mit einer Schmalkante (21) nahe der anschlußsei­ tigen Mündung (19) des rohrförmigen Gehäuses (11) axial- und radialfest im rohrförmigen Gehäuse (11) verankert ist.

3. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungs­ platine (12) mittels Vergußmasse in dem rohrförmigen Gehäuse (11) verankert ist.

4. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkon­ taktelemente (15) als die Anschlüsse (20) der Schaltungspla­ tine (12) mindestens kraftschlüssig kontaktierende Federzun­ gen (22) ausgebildet sind.

5. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (22) in einer Längsschnittsebene des Anschlußsteckers (13) in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Seite der Schaltungsplatine (12) be­ aufschlagen.

6. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (22) von Schenkeln gabelartiger Klemmzangen (23) gebildet sind, die in einer Längsschnittsebene des Anschlußsteckers (13) in einer Reihe sowie parallel zueinander ausgerichtet sind und also zugleich dieselbe Kante (21) der Schaltungspla­ tine (12) umfassen.

7. Näherungsschalter mit ansteckbarer Anschlußleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmkanten (25) der Federzungen (18) zum Eindringen in das Leitermaterial der Schaltungsplatine (12) geschärft sind.