DE4141162A1 - Befestigungsklemme zur anbringung von naeherungssensoren an druckmittelzylindern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsklemme zur Anbringung von Näherungssensoren, insbesondere von magneto-induktiven Näherungsschaltern, an hinsichtlich der Kolbenstellung zu überwachenden Druckmittelzylindern, wobei die Befestigungsklemme ein unter Einfassung eines zylinderseitigen Anschlußteiles am Sensorgehäuse befestigbares Klemmstück aufweist.

Druckmittelzylinder werden in großem Umfang in Fertigungsanlagen, beispielsweise bei automatisierten Kfz-Fertigungsstraßen, eingesetzt, wobei die Automatisierung eine Überwachung der Kolbenstellungen erfordert. Hierzu werden in jüngerer Zeit bevorzugt magneto-induktive Näherungsschalter eingesetzt, die an einem zylinderseitigen Anschlußteil außen am Zylinder angeordnet werden und die durch die metallische Zylinderwand hindurch die Position eines mit einem Auslösemagneten versehenen Kolbens erfassen. Die hierbei verwendeten Druckmittelzylinder sind im Durchmesser und in der Bauform sehr unterschiedlich. Der Zylinderaußendurchmesser variiert zwischen acht Millimetern bis 200 Millimetern oder mehr. Bei mittleren und größeren Zylinderdurchmessern sind die stirnseitigen Zylinderflansche über Zugelemente miteinander verbunden, die gemäß einer üblichen Ausführungsart als vom Zylindermantel distanzierte Zugstangen oder nach einer anderen üblichen Ausführungsart als an die Zylinderwandung angeformte Profilrippen ausgebildet sind. Zur Anbringung der Näherungssensoren, bzw. Näherungsschalter werden nach dem Stand der Technik unterschiedliche, dem jeweiligen Zylinder angepaßte Befestigungsvorrichtungen verwendet. Bei kleinen Zylinderdurchmessern werden die Näherungssensoren im allgemeinen mit einem Spannband unmittelbar am Zylindermantel festgespannt. Bei mittleren und größeren Durchmessern werden die Näherungsschalter an den Zugstangen oder Profilrippen festgeklemmt, wobei im Fall einer Befestigung an Zugstangen ein am Sensorgehäuse unter Einfassung einer Zugstange festspannbares Klemmstück verwendet wird. Eine Anbringung an Profilrippen erfolgt im allgemeinen mittels einer Schraubzwinge, an der das Sensorgehäuse anschraubbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für alle beschriebenen Typen und Größen von Druckmittelzylindern universell verwendbare Befestigungsklemme zu schaffen.

Ausgehend von einer Befestigungsklemme der eingangs genannten Art, ist die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß erreicht durch einen zwischen Sensorgehäuse und Klemmstück anzuordnenden Sensorträger, der an seiner dem Sensorgehäuse abgewandten Seite als Klemmbacke ausgebildet ist, und durch ein an zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils unterschiedlichen Klemmbacken versehenes Klemmstück, das unter unmittelbarer Einfassung des zylinderseitigen Anschlußteiles wahlweise in einer von zwei um 180° gewendeten Lagen am Sensorträger festspannbar ist.

Durch die Erfindung werden eine Reihe von Vorteilen erreicht. Durch die Verwendung eines umsetzbaren, z. B. in Krümmung und Länge unterschiedliche Klemmbacken aufweisenden Klemmstückes können nunmehr in der Weite und in der Form unterschiedliche Klemmräume gewählt werden, wobei man vorzugsweise das Klemmstück so ausbildet, daß ein Klemmraum für eine Zugstangenbefestigung und der andere Klemmraum für eine Profilrippenbefestigung angelegt ist. Im Durchmesser kleinere Druckmittelzylinder, beispielsweise mit einem Außendurchmesser zwischen 8 und 25 Millimetern, können unmittelbar von der Befestigungsklemme eingefaßt werden, wobei hierbei in erster Linie der Klemmraum für eine Zugstangenbefestigung verwendet wird. Damit ist eine für alle in der Praxis vorkommenden Arten und Größen von Druckmittelzylindern geeignete Befestigungsklemme geschaffen und damit eine Typenbereinigung auf nur eine Befestigungsklemme erreicht. Ein weiterer Vorteil wird durch die Verwendung des mit dem Sensorgehäuse zu verbindenden Sensorträgers erreicht, da nunmehr der Hersteller der Näherungsschalter die Möglichkeit hat, das Gehäuse seiner vielfältigen Typen von Näherungsschaltern so der Anlageseite des Sensorträgers anzupassen, daß die Befestigungsklemme für sein gesamtes Typenprogramm von Näherungsschaltern verwendbar ist. Insgesamt werden durch die Erfindung eine erhebliche Rationalisierung sowohl bei der Herstellung der Befestigungsklemme, der Herstellung der Sensorgehäuse, der Lagerhaltung und der Montage erreicht.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können die Klemmbacken als Krallen mit jeweils einem den Klemmraum an seiner offenen Seite einengenden Rand ausgebildet sein, wodurch ein besonders fester Halt am zylinderseitigen Anschlußteil sichergestellt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Klemmschenkel des Klemmstückes - im Längsschnitt gesehen - zwei stumpfwinklig gegeneinander geneigte Bereiche aufweist, die an einer Seite des Klemmstückes gemeinsam eine weite Klemmbacke für eine Profilrippenbefestigung bilden, und daß die gegenüberliegende, kleinere Klemmbacke für eine Zugstangenbefestigung nur von dem oberen Bereich des Klemmschenkels und einem am Rücken des Klemmschenkels ausgebildeten wulstförmigen Rand begrenzt ist. Mit diesen einfachen Maßnahmen werden in Form und Weite stark unterschiedliche Klemmräume geschaffen, die beide in ihrer Aufnahmeweite stark variierbar sind.

Ferner kann der Erfindung zufolge vorgesehen werden, daß die kleinere Klemmbacke des Klemmstückes und die Klemmbacke des Sensorträgers zu ihrer Wurzel hin divergieren. Durch diese Maßnahme wird bei einer Anbringung der Befestigungsklemme unmittelbar auf dünnen Zylindern ein unverrückbarer Sitz gesichert.

Weiterhin kann der Erfindung zufolge vorgesehen werden, daß das Klemmstück und der Sensorträger durch zwei Klemmschrauben als Baueinheit am zylinderseitigen Anschlußteil festspannbar sind und daß das Sensorgehäuse mittels einer gesonderten Befestigungsschraube am Sensorträger befestigbar ist. Hierdurch ist ein Austausch von Näherungssensoren möglich, ohne daß die Befestigungsklemme vom zylinderseitigen Anschlußteil gelöst werden muß.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in Verbindung mit der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei zeigen:

Fig. 1 in einem Längsmittelschnitt eine Befestigungsklemme nach der Erfindung, wobei die Anbringung eines Näherungssensors an einem Druckmittelzylinder geringen Durchmessers veranschaulicht ist,

Fig. 2 die Befestigungsklemme nach Fig. 1 für einen Anwendungsfall, bei dem ein Näherungssensor an der Zugstange eines Druckmittelzylinders angebracht ist,

Fig. 3 die Befestigungsklemme für einen Anwendungsfall, bei welchem ein Näherungsschalter an einer Profilrippe eines Druckmittelzylinders großen Durchmessers angebracht ist,

Fig. 4 die Befestigungsklemme in Verwendung mit einem Profilzylinder kleineren Durchmessers,

Fig. 5 in einem Längsmittelschnitt und in vergrößertem Maßstab den Sensorträger der Befestigungsklemme,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Sensorträger, in Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI gesehen,

Fig. 7 eine Seitenansicht auf den Sensorträger, in den Fig. 5 und 6 jeweils in Richtung des Pfeiles VII gesehen,

Fig. 8 eine Ansicht auf den Sensorträger in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 7 gesehen,

Fig. 9 eine Ansicht auf das Klemmstück der Befestigungsklemme, in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles IX gesehen,

Fig. 10 einen außermittigen Längsschnitt durch den Sensorträger gemäß der Linie X-X in Fig. 9,

Fig. 11 eine Ansicht auf das Klemmstück in Richtung des Pfeiles XI in Fig. 10 gesehen,

Fig. 12 die Befestigungsklemme in einer Seitenansicht, wobei hier ein abgewandelter Typ eines Näherungssensors an einer Zugstange befestigt ist,

Fig. 13 und 14 zwei Ansichten auf den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Näherungssensor und

Fig. 15 und 16 zwei Ansichten auf den in Fig. 12 gezeigten Näherungssensor.

Fig. 1 zeigt eine aus einem Sensorträger 1 und einem Klemmstück 2 bestehende Befestigungsklemme, zwischen deren Klemmschenkeln 3, 4 ein dünner, hinsichtlich der Kolbenstellung zu überwachender Druckmittelzylinder 5 eingespannt ist. Der in Fig. 1 gezeigte Näherungssensor 6 besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 7, vgl. auch Fig. 13 und 14, an dessen Oberseite eine quergerichtete Gewindehülse 8 angebracht ist, die beidseitig etwas über die Querabmessungen des Gehäuses 7 vorsteht. Der Sensorträger 1 weist an seiner dem Klemmstück 2 abgewandten Seite eine formschlüssig dem Sensorgehäuse 7 angepaßte Anlageseite 9 auf, in der eine kleine Ausnehmung zur Aufnahme des Hülsenüberstandes 10 vorgesehen ist. An der Anlageseite 9 greift der Klemmschenkel 3 mit einem dünnwandigen Ansatz 11 unter das Sensorgehäuse 7. Der Sensorträger 1 weist ferner einen vom Näherungssensor 6 weggerichteten Führungszapfen 12 auf, der mit einer abgestuften Innenbohrung 13 zur Aufnahme einer Kopf-Befestigungsschraube 14 versehen ist, mittels der das Sensorgehäuse 7 am Sensorträger 1 befestigt ist.

Das Klemmstück 2, das mittels zweier, in Fig. 1 nicht gezeigter, die Befestigungsschraube 14 zwischen sich einfassender Spannschrauben am Sensorträger 1 festspannbar ist, weist eine Durchgangs-Führungsbohrung 15 auf, welche den Führungszapfen 12 mit Spiel aufnimmt. Der Klemmschenkel 4 des Klemmstückes 2 umfaßt zwei stumpfwinklig gegeneinander geneigte Bereiche 16, 17. Bei der Anwendungsart nach Fig. 1 bildet nur der obere Bereich 16 in Verbindung mit einem am Rücken des Klemmschenkels 4 angeordneten, wulstförmigen Rand 18 eine krallenartige Klemmbacke 19, welcher die am Sensorträger 1 ausgebildete krallenartige Klemmbacke 20 gegenüberliegt, die ebenfalls an ihrem unteren Ende mit einem den Klemmraum 21 an seiner offenen Seite einengenden Rand 22 versehen ist. Die Klemmbacken 19, 20 divergieren zu ihren Wurzeln hin, so daß der Zylinder 5 immer im Klemmraumtiefsten eingespannt wird. Die aktive Fläche 23 des in Fig. 1 gezeigten Näherungssensors 6 liegt an der Anlageseite 9 des Sensorträgers 1, so daß der Sensor 6 durch den Klemmschenkel 3 und die Wandung des Zylinders 5 hindurch die Position des mit einem Dauermagneten bestückten Kolbens erfassen kann.

Fig. 2 zeigt in verkleinertem Maßstab dieselbe Befestigungsklemme, die hier an einer Zugstange 24 eines Druckmittelzylinders 25 mittleren Durchmessers festgespannt ist. Der Sensor 26 besitzt ein identisches Sensorgehäuse 7 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, jedoch ist hier die aktive Seite 27 an der der Gewindehülse 8 gegenüberliegenden Unterseite vorgesehen, die hier eng neben dem Mantel des Zylinders 25 liegt, so daß die Flächennormale 28 der aktiven Seite 27 in den Innenraum des Zylinders 25 gerichtet ist. Die Klemmschenkel 3, 4 sitzen jeweils mit ihren freien Enden auf dem Mantel des Zylinders 25 auf. Beim Zusammenspannen des Sensorträgers 1 und des Klemmstückes 2 werden die den Klemmraum einengenden Ränder 18, 22 zwischen die Zugstange 24 und den Zylindermantel 25 eingezogen, womit ein unverdrehbarer, fester Sitz der Befestigungsklemme einerseits auf der Zugstange 24 und andererseits auf dem Mantel des Zylinders 25 gewährleistet ist.

Beim Anwendungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Befestigungsklemme zusammen mit dem Sensorgehäuse 7 an einer Profilrippe 29 eines verhältnismäßig großen Druckmittelzylinders 30 festgespannt. Das Klemmstück 2 ist hier in einer um 180° gewendeten Lage auf den Führungszapfen 12 des Sensorträgers 1 aufgeschoben, so daß nunmehr eine von dem oberen und unteren Bereich 16, 17 des Klemmschenkels 4 gebildete Klemmbacke 31 zusammen mit der Klemmbacke 20 des Sensorträgers 1 einen verhältnismäßig weiten Klemmraum 32 begrenzt. Auch hier greifen die krallenartigen Klemmschenkel 3, 4 mit einem den Klemmraum 32 einengenden unteren Rand 22, 33 an der Profilrippe 29 an und sitzen die beiden Klemmschenkel 3, 4 wiederum auf dem Mantel des Zylinders 30 auf.

Fig. 4 veranschaulicht die Verwendung der Befestigungsklemme bei einem Profilzylinder kleineren Durchmessers. Zwischen dem Sensorträger 1 und dem Klemmstück 2 ist ein ausreichender Verschiebe-Freiraum 35, vgl. auch Fig. 3, vorgesehen, um die Weite des Klemmraumes 32 auf die geringeren Abmessungen der Profilrippe 36 einstellen zu können.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen detailliert den Aufbau des Sensorträgers 1, der beidseits seines Führungszapfens 12 zwei Gewindebohrungen 37, 38 aufweist, denen am Klemmstück 2, vgl. Fig. 9 bis 11 zwei beidseits der Durchgangsbohrung 15 angeordnete Durchgangsbohrungen 39, 40 zur Aufnahme von Spannschrauben, vgl. Positionen 43, 44 in Fig. 12, zugeordnet sind. Die Durchgangsbohrungen 39, 40 weisen an jedem Ende eine Erweiterungsstufe 41, 42 auf, die - je nach Wendelage des Klemmstückes 2 - die Köpfe der Spannschrauben 43, 44 versenkt aufnehmen. Als Spannschrauben können hier die in Fig. 12 gezeigten, mit einem Innensechskant versehenen Kopfschrauben 43, 44 verwendet werden. Mittels dieser Spannschrauben können der Sensorträger und das Klemmstück 2 als Baueinheit am zylinderseitigen Anschlußteil für sich festgespannt werden, und mittels der zentralen Befestigungsschraube 14 wird der Sensor 6 für sich an dieser Baueinheit festgeschraubt.

Fig. 12 veranschaulicht die Anbringung eines abgewandelten Typs eines Näherungssensors 45 an einer Zugstange 24. Der Sensor 45, vgl. Fig. 15, 16, weist hier in einem oberen Eckbereich die Gewindehülse 8 auf, wobei der Abstand seiner, hier die aktive Fläche bildenden Unterseite 46 von der Gewindehülse 8 gleich dem entsprechenden Abstand bei den Näherungssensoren nach den Fig. 13 und 14 ist. Beim Anwendungsbeispiel nach Fig. 12 ist der Sensor 45 wiederum mit dem Überstand 10 seiner Gewindehülse 8 in die entsprechende Ausnehmung der Anlageseite 9 des Sensorträgers eingefügt, und der Sensor wird an seiner Unterseite von dem Ansatz 11 des Klemmschenkels 3 untergriffen. Fig. 12 veranschaulicht somit, daß die Befestigungsklemme nach der Erfindung dem Hersteller von Näherungssensoren die Möglichkeit bietet, seine sämtlichen Typen von Näherungssensoren der Befestigungsklemme anzupassen, so daß die Befestigungsklemme nach der Erfindung sowohl hinsichtlich unterschiedlicher Zylinder als auch hinsichtlich unterschiedlicher Sensortypen universell verwendbar ist.

Bezugszeichenliste

 1 Sensorträger
 2 Klemmstück
 3 Klemmschenkel
 4 Klemmschenkel
 5 Druckmittelzylinder
 6 Näherungssensor
 7 Sensorgehäuse
 8 Gewindehülse
 9 Anlageseite
10 Hülsenüberstand
11 Ansatz
12 Führungszapfen
13 Innenbohrung
14 Kopf-Befestigungsschraube
15 Durchgangs-Führungsbohrung
16 Bereich
17 Bereich
18 Rand
19 Klemmbacke
20 Klemmbacke
21 Klemmraum
22 Rand
23 aktive Fläche
24 Zugstange
25 Druckmittelzylinder
26 Sensor
27 aktive Fläche
28 Flächennormale
29 Profilrippe
30 Druckmittelzylinder
31 Klemmbacke
32 Klemmraum
33 Rand
34 Profilzylinder
35 Verschiebe-Freiraum
36 Profilrippe
37 Gewindebohrung
38 Gewindebohrung
39 Bohrung
40 Bohrung
41 Erweiterung
42 Erweiterung
43 Spannschraube
44 Spannschraube
45 Näherungssensor
46 Unterseite

Claims (9)

1. Befestigungsklemme zur Anbringung von Näherungssensoren, insbesondere von magneto-induktiven Näherungsschaltern, an hinsichtlich der Kolbenstellung zu überwachenden Druckmittelzylindern, wobei die Befestigungsklemme ein unter Einfassung eines zylinderseitigen Teiles am Sensorgehäuse befestigbares Klemmstück aufweist, gekennzeichnet durch einen zwischen Sensorgehäuse (7) und Klemmstück (2) anzuordnenden Sensorträger (1), der an seiner dem Sensorgehäuse (7) abgewandten Seite als Klemmbacke (20) ausgebildet ist, und durch ein an zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils unterschiedlichen Klemmbacken (19, 31) versehenes Klemmstück (2), das unter unmittelbarer Einfassung des zylinderseitigen Anschlußteiles (5, 24, 29, 36) wahlweise in einer von zwei um 180° gewendeten Lagen am Sensorträger (1) festspannbar ist.

2. Befestigungsklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmbacken (19, 31) des Klemmstückes (2) unterschiedlich gekrümmt und unterschiedlich lang sind.

3. Befestigungsklemme nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (19, 20, 31) als Krallen mit jeweils einem den Klemmraum (21, 32) an seiner offenen Seite einengenden Rand (18, 22, 33) ausgebildet sind.

4. Befestigungsklemme nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (4) des Klemmstückes (2) - im Längsschnitt gesehen - zwei stumpfwinklig gegeneinander geneigte Bereiche (16, 17) aufweist, die an einer Seite des Klemmstückes (2) gemeinsam eine weite Klemmbacke (31) bilden, und daß die gegenüberliegende, kleinere Klemmbacke (19) nur von dem oberen Bereich (16) des Klemmschenkels (4) und einem am Rücken des Klemmschenkels ausgebildeten wulstförmigen Rand (22) begrenzt ist.

5. Befestigungsklemme nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere Klemmbacke (19) des Klemmstückes (2) und die Klemmbacke (20) des Sensorträgers (1) zu ihrer Wurzel hin divergieren.

6. Befestigungsklemme nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück (2) und der Sensorträger (1) durch zwei Spannschrauben (43, 44) als Baueinheit am zylinderseitigen Anschlußteil (5, 24, 29, 36) festspannbar sind und daß das Sensorgehäuse (7) mittels einer gesonderten Befestigungsschraube (14) am Sensorträger (1) befestigbar ist.

7. Befestigungsklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorträger (1) mit einem zwischen zwei Gewindebohrungen (37, 38) zur Aufnahme der beiden Spannschrauben (43, 44) liegenden, abragenden zylindrischen Führungszapfen (12) versehen ist, der mit Spiel in eine zugeordnete Führungsbohrung (15) des Klemmstückes (2) einsteckbar ist und der eine abgestufte Innenbohrung (13) zur Aufnahme der als Kopfschraube ausgebildeten Befestigungsschraube (14) für das Sensorgehäuse (7) aufweist.

8. Befestigungsklemme nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorträger (1) mit einer formschlüssig an das Sensorgehäuse (7) ansetzbaren Anlageseite (9) versehen ist.

9. Befestigungsklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorträger (1) mit einem den unteren Rand des Sensorgehäuses (7) untergreifenden, dünnwandigen Ansatz (11) versehen ist.