DE4428272A1 - Flansch zum stirnseitigen Verschließen des Längsgehäuses eines linearen Wegaufnehmers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flansch zum stirnseitigen Verschließen des Längsgehäuses eines linearen Wegauf­ nehmers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 00 97 847 ist beispielsweise ein potentiome­ trischer linearer Wegaufnehmer bekannt, der ein Längs­ gehäuse, eine Abgriffsbahn in Form einer Widerstandsbahn und einen auf dieser gleitenden, von einer seitlich aus dem Längsgehäuse herausgeführten Schubstange geführten Schleifer umfaßt. Der Schleifer ist in dem Längsgehäuse längsverschieblich bewegbar.

An seiner der Schubstange abgewandten Seite ist das Längsgehäuse des linearen Wegaufnehmers durch einen Flansch stirnseitig verschlossen. In dem Flansch ist ein Stecker angeordnet, um das von der Widerstandsbahn abgegriffene Potential nach außen zu führen. Die Wider­ standsbahn und Kontaktstifte dieses Steckers sind über Verbindungsdrähte, welche im Inneren des Längsgehäuses verlaufen, verbunden.

Bekannt sind auch lineare Wegaufnehmer, bei dem die Schleifer nicht mittels seiner seitlich aus dem Längs­ gehäuse herausgeführten Schubstange geführt werden, sondern mittels eines in dem Längsgehäuse geführten Gleitschlittens, an dem beispielsweise ein Abgriffsstift angeordnet ist. Auch bei diesen linearen Wegaufnehmern ist das Gehäuse stirnseitig durch einen Flansch ver­ schlossen, in welchem ein Stecker befestigt ist.

Bei all diesen linearen Wegaufnehmern ist es nachteilig, daß die Kontaktstifte des im stirnseitigen Flansch befestigten Anschlußsteckers in verhältnismäßig aufwendi­ ger Weise über Verbindungsdrähte mit der Abgriffsbahn elektrisch leitend verbunden werden müssen. Dies erhöht und verteuert nicht nur die Montagezeit, sondern ist auch jeglichem schnellen Wechsel des Anschlußflansches - beispielsweise zum Zwecke der Reparatur, oder um einen anderen Anschlußstecker zu verwenden - abträglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flansch für ein Längsgehäuse eines linearen Wegaufnehmers mit eingebautem Anschlußstecker zu vermitteln, der schnell und auf einfache Weise ausgetauscht werden kann und der eine hohe Flexibilität und Modularität gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Um eine möglichst hohe Flexibilität beim Austausch des Flansches und des an ihm befestigten Anschlußsteckers und eine hohe Modularität, d. h. Variationsmöglichkeit der ausgetauschten Flansche, sicherzustellen, ist vorteilhaf­ terweise an dem Flansch eine mit den Kontaktstiften des Anschlußsteckers elektrisch leitend verbundene Leiter­ platte befestigt, an der ihrerseits Kontaktelemente vorgesehen sind, welche mit der Abgriffsbahn, z. B. einer Widerstandsbahn, elektrisch leitend verbindbar sind.

Diese Kontaktelemente können zum Beispiel an sich bekannte Stecker sein, die mit Buchsen verbunden werden, welche an der Abgriffsbahn befestigt sind.

Vorteilhafterweise sind die Kontaktelemente jedoch federnd ausgebildete, an der Leiterplatte befestigte, vorspringende Metall streifen, die unter Herstellung eines Punktkontakts direkt auf der Abgriffsbahn zur Anlage kommen. In diesem Falle kann auf kostspielige Stecker und dazu passende Buchsen verzichtet werden.

In allen Fällen kann der stirnseitig befestigte Flansch zusammen mit der an ihm befestigten Leiterplatte leicht von dem Längsgehäuse demontiert werden, ohne daß irgend­ welche elektrischen Kontakte separat gelöst werden müssen. Sowohl im Falle der Steckverbindungen als auch im Falle der federnden Kontaktelemente werden die elek­ trischen Verbindungen des Anschlußsteckers mit der Ab­ griffsbahn durch die Demontage des Flansches und damit auch der an ihm befestigten Leiterplatte unterbrochen.

Dies erlaubt ein schnelles Auswechseln des Flansches.

Darüber hinaus ist es möglich, auf der an dem Flansch befestigten Leiterplatte auch elektronische Schaltkreise vorzusehen. Diese elektronischen Schaltkreise können beispielsweise Verstärkungsschaltungen oder Strom-, Span­ nungs- und Frequenzschnittstellen sein. Durch die Anordnung elektronischer Schaltkreise auf der Leiter­ platte ist es möglich, eine Vielzahl von verschiedenen Flanschen für einen einzigen linearen Wegaufnehmer vorzusehen, welche in einfacher Weise und schnell zusammen mit dem Flansch ausgewechselt werden können. Dies erhöht die Einsatzmöglichkeit des linearen Weg­ aufnehmers in beträchtlicher Weise und vergrößert seine Flexibilität für verschiedene Anwendungen.

Ein Vorteil ist es auch, daß der gesamte Flansch zusammen mit der Platine und der gegebenenfalls auf ihr angeord­ neten Elektronik vormontiert werden kann und im fertig montierten Zustand am Längsgehäuse selbst befestigbar und montierbar ist.

Vorteilhafterweise ist die Leiterplatte an dem Flansch so befestigt, daß die Kontaktstifte des Anschlußsteckers direkt an wenigstens einer Seite der Leiterplatte, vorzugsweise jedoch sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Leiterplatte, zur Anlage kommen und mit den auf der Leiterplatte vorgesehenen Leiterbahnen elektrisch verbunden sind.

Zur Befestigung der Leiterplatte an dem Flansch sind vorzugsweise an dem Flansch wenigstens vier, in das Innere des Längsgehäuses vorspringende Träger angeformt, die jeweils paarweise übereinanderliegend voneinander einen Abstand aufweisen, der der Dicke der Leiterplatte entspricht. Zwischen diesen Trägern ist die Leiterplatte angeordnet und an den Trägern, beispielsweise durch eine Klebeverbindung, befestigt.

Zur Vermeidung von störenden elektromagnetischen Ein­ streuungen in das Innere des Längsgehäuses, welche Störungen beim Betrieb des linearen Wegaufnehmers nach sich ziehen können, sollte das gesamte Gehäuse des linearen Wegaufnehmers abgeschirmt werden. Hierzu ist in dem Flansch eine Ausnehmung vorgesehen, in welcher ein Abschirmblech angeordnet ist, welches mit dem Längs­ gehäuse und dem Anschlußstecker elektrisch verbunden ist.

Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine teilweise geschnittene Ansicht eines linearen Wegaufnehmers mit einem stirnseitig angeordneten Flansch und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Flansches.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt ein linearer Weg­ aufnehmer 1 ein im wesentlichen rechteckförmiges, aus einer Aluminiumlegierung bestehendes Längsgehäuse 2, eine im Längsgehäuse 2 längsweise angeordnete Abgriffsbahn 3 und an einem Gleitschlitten 6 befestigte Schleifer 4, welche auf der Abgriffsbahn 3 gleiten.

Die Abgriffsbahn 3 kann beispielsweise im Falle eines potentiometrischen Wegaufnehmers eine Widerstandsbahn sein. Es können aber auch an sich bekannte, mit ent­ sprechenden - auch kontaktlosen - Abgriffen versehene induktive oder kapazitive Wegaufnehmer vorgesehen sein.

Der Gleitschlitten 6 umfaßt Gleitfüße 7, die in zu diesen komplementären Ausnehmungen in dem Längsgehäuse 2 gleiten.

An dem Gleitschlitten ist eine diesen völlig überdeckende Abdeckung 8 befestigt. An der Abdeckung 8 selbst ist beispielsweise ein Stift 9 befestigt, an dem seinerseits (nicht dargestellt) Einrichtungen zur Verschiebung des Gleitschlittens 6 befestigt sind.

An der Oberseite des Längsgehäuses 2 ist ein Metallband 11 vorgesehen, welches durch an der Oberseite des Längsgehäuses längsweise angeordnete (nicht dargestellte) Magneten gehalten ist. Bei einer Verschiebung des Gleitschlittens 6 gleitet das Metallband 11 durch einen zwischen dem Gleitschlitten 6 und der Abdeckung 8 vorgesehenen Schlitz hindurch. Auf diese Weise ist auch bei einer Bewegung des Gleitschlittens 6 immer gewähr­ leistet, daß das Längsgehäuse 2 an seiner Oberseite durch das Metallband 11 verschlossen ist. Hierdurch wird verhindert, daß irgendwelcher Schmutz, Staub u. dgl. in das Innere des Längsgehäuses 2 eindringen kann. Darüber hinaus dient das Metallband 11 auch einer Abschirmung des Längsgehäuses 2 des linearen Wegaufnehmers 1.

An einer Stirnseite des Längsgehäuses 2 ist ein Flansch 14 vorgesehen, in welchem ein Anschlußstecker 16 befe­ stigt ist. Der Flansch 14 ist mittels Schrauben 18 stirnseitig mit dem Längsgehäuse 2 verschraubt.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist der aus Kunststoff bestehende Flansch 14 vier in das Innere des Längs­ gehäuses 2 vorspringende Träger 20, 22 auf, die jeweils paarweise übereinanderliegend voneinander einen Abstand aufweisen, der der Dicke einer Leiterplatte 24 ent­ spricht.

Wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt, ragen die oberen Träger 20 weiter in das Innere des Längsgehäuses 2 hinein als die unteren Träger 22. Die oberen Träger 20 dienen in der gezeigten Ausführungsform einerseits der Befestigung der Leiterplatte 24, andererseits stellen sie einen wegbegrenzenden Anschlag für den Gleitschlitten 6 dar.

Die Leiterplatte 24 ist zwischen den Trägern 20, 22 angeordnet und mit den Trägern 20, 22, beispielsweise durch Verkleben, verbunden.

Der Anschlußstecker 16 ist in einer Bohrung im Flansch 14 derart befestigt, daß in das Innere des Längsgehäuses 2 ragende Kontaktstifte 26 des Anschlußsteckers 16 sowohl an der Oberseite der Leiterplatte 24 als auch an deren Unterseite angeordnet sind. Die Kontaktstifte 26 kommen dabei auf (nicht dargestellten) Leiterbahnen, die auf der Leiterplatte 24 aufgedruckt sind, unter Ausbildung eines elektrischen Kontakts zur Anlage und können mit den Leiterbahnen gegebenenfalls zusätzlich verlötet werden.

Diese Anschlußweise des Anschlußsteckers 16 an die Leiterplatte 24 erlaubt es, auf jegliche Drahtverbindun­ gen zwischen den Kontaktstiften 26 und den Leiterbahnen zu verzichten. Darüber hinaus vermitteln sie eine zusätzliche Befestigung der Leiterplatte 24 an dem Flansch 14.

An der Leiterplatte 24 sind federnde Kontaktelemente 30 vorgesehen, die ihrerseits unter Herstellung eines elektrischen Punkt- oder Flächenkontakts auf die Ab­ griffsbahn 3 drücken. Im einfachsten Fall sind die Kontaktelemente 30 mit den Kontaktstiften 26 des An­ schlußsteckers 16 über die Leiterbahnen direkt verbunden.

Möglich ist es allerdings auch, daß auf der Leiterplatte 24 elektronische Schaltkreise 25 vorgesehen sind, die auf diese Weise innerhalb des Längsgehäuses 2 des linearen Wegaufnehmers 1 angeordnet sind. Diese elektronischen Schaltkreise 25 können beispielsweise Verstärkerschaltun­ gen oder Strom-, Spannungs- sowie Frequenzschnittstellen sein.

Um eine optimale Abschirmung des gesamten Längsgehäuses 2 des linearen Wegaufnehmers 1 zu ermöglichen, ist in einer Ausnehmung 32 des Flansches 14 ein gestanztes Abschirmblech 34 angeordnet, welches mit dem Anschluß­ stecker 16 elektrisch leitend verbunden ist. Das Ab­ schirmblech 34 ist über federnde, in das Innere des Längsgehäuses 2 vorspringende Kontaktnasen 35 mit dem das Längsgehäuse 2 längsseitig abdeckenden Metallband 11 elektrisch leitend verbunden. Der elektrische Kontakt wird hierbei am Längsgehäuse 2 durch einen Punkt- oder Flächenkontakt der Kontaktnasen 35 mit dem Metallband 11 hergestellt. Auf diese Weise ist das Abschirmblech 34 mit dem Metallband 11 und mit der Anschlußstecker 16 elek­ trisch leitend lösbar verbindbar, wobei eine optimale Abschirmung sichergestellt ist. Um auch das Abschirmblech 34 mit dem Längsgehäuse zu verbinden, ist neben einem Flächenkontakt des Abschirmblechs 34 mit dem Längsgehäuse 2 im montierten Zustand des Flansches 14 wenigstens ein weiterer elektrischer Kontakt vorgesehen, der durch Verschrauben des Flansches 14 mit dem Längsgehäuse 2 hergestellt wird.

Wie nämlich insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht und oben erwähnt ist, ist der Flansch 14 durch Schrauben 18 an dem Längsgehäuse 2 befestigt. Diese Schrauben erzeugen durch Einschrauben ihr Gewinde sowohl in einer Bohrung im Längsgehäuse 2 als auch in einer Bohrung im Abschirmblech 34 selbst. Hierdurch wird ein zusätzlicher elektrischer Kontakt des Abschirmblechs 34 mit dem Längsgehäuse 2 hergestellt. So ist das gesamte Längsgehäuse 2 durch einen allseits geschlossenen Metallmantel optimal gegen elektromagnetische Störeinflüsse abgeschirmt.

Der erfindungsgemäße Flansch 14 hat gegenüber bekannten Ausführungsformen den Vorteil, daß an ihm eine Leiter­ platte befestigt ist, die unter Verzicht auf jegliche im Inneren des Längsgehäuses 2 zu verlegenden Drähte eine Verbindung der Anschlußstecker 16 mit der Abgriffsbahn 3 erzeugt. Der Flansch kann aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zusammen mit der Leiterplatte 24 leicht demontiert und wieder montiert werden. Bereits dieses erlaubt eine hohe Flexibilität und Modularität, d. h. Austauschbarkeit von verschiedenen Flanschen, welche ihrerseits beispielsweise mit verschiedenen Anschluß­ steckern versehen sind. Darüber hinaus kann der Flansch 14 separat vom Längsgehäuse 2 vormontiert werden und muß schließlich lediglich mittels der Schrauben 18 am Längsgehäuse befestigt werden. Hierbei ist aufgrund der oben erwähnten optimalen Abschirmung des gesamten Längsgehäuses 2 in Verbindung mit dem Flansch 14 der Einfluß von eingestreuten Störungen weitgehend unter­ drückt.

Schließlich ist es von besonderem Vorteil, daß auf der am Flansch befestigten Leiterplatte 24 elektronische Schaltkreise vorgesehen sein können, die im Inneren des Längsgehäuses 2 und damit abgeschirmt angeordnet sind. Auch hierdurch ist es möglich, durch das leichte und schnelle Austauschen des Flansches 14 unterschiedliche Schnitt stellen an dem linearen Wegaufnehmer 1 zu befesti­ gen, wobei mit der Befestigung auch bereits alle elektri­ schen Kontakte hergestellt werden.

Zusammenfassend lassen sich die Vorteile des erfin­ dungsgemäßen Flansches dahingehend beschreiben, daß ein leichtes Montieren des Flansches - lediglich durch Einrasten in das Längsgehäuse und Einschrauben der Schrauben 18 - möglich ist, wobei beim mechanischen Montieren des Flansches 14 auch gleichzeitig alle elektrischen Kontakte hergestellt werden.

Andererseits kann der auf diese Weise leicht zu montie­ rende Flansch 14 in ebenso einfacher Weise wieder demontiert und durch einen anderen Flansch 14 ersetzt werden. Hierbei erweist es sich als besonders vorteil­ haft, daß an dem Flansch die Leiterplatte 24 angeordnet ist, die ihrerseits mit elektrischen Schaltkreisen bestückt sein kann. Dies erlaubt den raschen, schnellen und kostengünstigen Austausch beispielsweise von Span­ nungs-, Strom- und Frequenzschnittstellen u. dgl. Es erhöht auch die Reparaturfreundlichkeit des linearen Wegaufnehmers. Im Falle einer defekten elektrischen Schaltung kann der Flansch auf einfache Weise und schnell ausgetauscht werden und durch eine andere elektrische Schaltung, die auf der Leiterplatte 24 angeordnet ist, ersetzt werden.

Abschließend ist zu erwähnen, daß aufgrund der Befesti­ gung der Leiterplatte 24 am Flansch 14 auch für die gegebenenfalls auf der Leiterplatte 24 angeordnete elektrische Schaltung eine optimale Abschirmung erzielt wird.

Claims (12)

1. Flansch zum stirnseitigen Verschließen eines Längsgehäuses eines linearen Wegaufnehmers mit einem in dem Flansch befestigten Anschlußstecker, deren Kontaktstifte mit einer im Inneren des Längsgehäuses angeordneten Abgriffsbahn elektrisch leitend ver­ bindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Flansch (14) eine mit dem Anschlußstecker (16) elektrisch leitend verbundene Leiterplatte (24) befestigt ist, an der Kontaktelemente (30) vor­ gesehen sind, welche mit der Abgriffsbahn (3) elektrisch leitend verbindbar sind.

2. Flansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flansch (14) ein mit dem Längsgehäuse (2) und dem Anschlußstecker (16) elektrisch leitend ver­ bundenes Abschirmblech (34) angeordnet ist.

3. Flansch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Flansch (14) wenigstens vier, in das Innere des Längsgehäuses (2) vorspringende Träger (20, 22) angeformt sind, die jeweils paar­ weise übereinanderliegend voneinander einen Abstand aufweisen, der der Dicke der Leiterplatte (24) entspricht.

4. Flansch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (24) zwischen den Trägern (20, 22) angeordnet und an den Trägern (20, 22) befestigt ist.

5. Flansch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (24) mit den Trägern (20, 22) verklebt ist.

6. Flansch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Träger (20) einen Anschlag für einen im Längsgehäuse (2) gleitenden Gleitschlitten (6) bilden.

7. Flansch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (34) ein in eine Ausnehmung (32) an dem Flansch (14) eingepaßtes, die Stirnseite des Längsgehäuses (2) im wesentlichen ganz überdeckendes Stanzteil ist.

8. Flansch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstecker (16) derart an dem Flansch (14) angeordnet ist, daß in das Innere des Längsgehäuses (2) hineinragende Kontaktstifte (26) des Anschlußsteckers (16) an wenigstens einer Seite der Leiterplatte (24) an auf der Leiterplatte (24) vorgesehenen Leiterbahnen zur Anlage kommen und mit den Leiterbahnen elektrisch verbunden sind.

9. Flansch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (26) sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Leiterplatte (24) an den für die Kontaktstifte (26) vorgesehenen, auf der Leiterplatte aufgedruckten Leiterbahnen zur Anlage kommen und mit diesen elektrisch verbunden sind.

10. Flansch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abschirmblech (34) federnde, in das Innere des Längsgehäuses (2) vorspringende Kontaktnasen (35) einstückig angeformt sind, die mit einem, das Längsgehäuse (2) an dessen Oberseite abdeckenden Metallband (11) unter Ausbildung eines elektrischen Kontaktes lösbar verbindbar sind.

11. Flansch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (14) mit dem Längsgehäuse (2) mittels Metallschrauben (18) verbunden ist, die einen elektrischen Kontakt sowohl mit dem Abschirmblech (34) als auch mit dem Längs­ gehäuse (2) herstellen.

12. Längsgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Leiterplatte (24) elektrische Schaltkreise (25) angeordnet sind.