DE8311141U1 - Sensor - Google Patents

Description

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Universal-Kugellager

Fabrik GmbH. I17o/19268 DE

"Sensor"

Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einem zur Erzeugung von kraftabhängigen Signalen dienenden Plezoelement, das in einer Schutzhülle angeordnet und mit Leitern zum Weiterleiten der Signale an eine Meß- bzw. Auswertungsstation verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der in Betracht gezogenen Art so auszubilden, daß er sich schnell und leicht montieren und demontieren läßt, d.h. daß sein Austausch ohne Schwierigkeiten möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schutzhülle aus einem Rohr besteht, dessen eines Ende mindestens ein bimorphes Piezoelement umschließt, von dem aus mindestens zwei Mter zum anderen Ende des Rohres geführt sind.

Der erfindungsgemäße Sensor läßt sich auf denkbar einfache Weise in eine für ihn vorgesehene Nut oder Bohrung stecken. Indem man das das Piezoelement umschließende Ende des Rohres nach Art eines Steckerstiftes ausbildet, benötigt man keine zusätzlichen Hilfsmittel, um den Sensor in der gewünschten Stellung zu arretieren. Aufwendige konstruktive Änderungen der Abmessungen eines mit dem Sensor zu bestückenden Lagers oder eines dieses Lager umgebenden Gehäuses erübrigen sich. Dadurch,daß man ein bimorphes Piezoelement mit Mittelelektrode verwendet, entfallen Isolierprobleme.

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Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Wellenlagerung mit einem Sensor der in Betracht gezogenen Art, bei der der Außenring eines Wälzlagers und/oder die Bohrung zu dessen Aufnahme mit einer axialen Nut oder Bohrung zum Einführen des Rohres des Sensors versehen sind bzw. ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Sensor} / Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1\

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf ein Piezoelement eines Sensors;

Fig. 4 die Stirnansicht eines Piezoelementes in Richtung der Pfeile IV-IV in Fig. 3 betrachtet;

Fig. 5 eine erste Wellenlagerung mit einem Sensor und Fig. 6 eine zweite Wellenlagerung mit einem Sensor.

In Figur 1 ist 1 ein bimorphes Piezoelement, welches mit Hilfe einer Halterung 2 im einen Ende 3 eines Rohres 4 gehalten wird, an dessen anderem Ende 5 eine Koaxialsteckdose 6 angeordnet ist. Das Rohr 4 besteht aus biegsamem.Material und läßt sich in Grenze an vorgegebene Einbaumodalitäten anpassen.

Das Piezoelement i3t über Leiter 7 mit einem Kontaktstift 8 der Koaxialsteckdose 6 verbunden. 9 ist ein Mantel aus elastischem

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Material der einerseits isoliert und andererseits Leiterbewegungen im Rohr 4 dämpft und einem Bruch der Leiter 7 entgegenwirkt. Um die Lage des Piezöelementes 1 im Ende 3 des Rohres 4 zu fixieren, ist das Rohr im Bereich des Endes 3 mit Öffnungen 1o versehen, in denen die Halterung 2 verankert ist. Die Öffnungen 1o können auch zum Einbringen der Halterung 2 genutzt werden.

Aus den Figuren 3 und 4 geht hervor, daß mit dem Piezoelement Leiter 7 verbunden sind. Das Piezoelement 2 besteht aus zwei Schichten 11 und 12, die außen mit Metallisierungen 13 und 14 versehen sind. Einbaumöglichkeiten für das beschriebene Piezoelement in ei.ne Wellenlagerung zeigen die Figuren 5 und 6. In Figur 5 ist 15 der Außenring eines Kugellagers, der mit einer axialen Nut 16 versehen ist. Diese Nut verjüngt sich zum dem Koaxialstecker 6 abgewandten Ende des Sensors leicht. Die Abmessungen der Nut 16 und des Rohres 4 des Sensors sind so aufeinander abgestimmt, daß das Rohr nach dem Einstecken in der Nut 16 kraftschlüssig gehalten wird.

Während im Falle der Figur 5 der Außenring 15 des Lagers mit einer Nut versehen ist, ist im Falle der Figur 6 in die Bohrung 17 zur Aufnahme des Außenringes 18 eine Nut 19 eingearbeitet, die auch hier wieder eine Aufnahme für das nach Art eines Steckerstiftes in die Nut 19 einführbare Rohr 4 formt.

Um im Bereich des das Piezoelement umschließenden Teils des Rohres eine flächige, d.h. satte Anlage zwischen den Außenflächen des Rohres 4 und den diesen zugewandten Flächen der Nut 19 zu gewährleisten, sind Rohr 4 und Nut 19, wie bei 2o

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angedeutet, an ihren Enden keilförmig verjüngt.

Die Figuren 5 und 6 machen deutlich, daß die Montage und Demontage des beschriebenen Sensors schnell und auf einfache Weise erfolgen kann. Eine aufwendige Zusatzbearbeitung im Bereich der Wellenlagerung erübrigt sich.

Claims (12)

It·· if* · · · DIPL-INQ. DIETERJANDER DR.-INQ. MANFRED BONINQ PATENTANWÄLTE f uraptan Pairnl Allnrnos KURFURSIENDAMU 66 1 BERLIN Ib Te'elon 030 8 SD SO η 12 117o/19268 DE 12. April 1983 Anmeldung der Firma Universal-Kugellager-Fabrik GmbH. Fritschestrasse 27-28 1ooo Berlin 1o Ansprüche ;

1. Sensor aiit einem zur Erzeugung von kraftabhängigen Signalen dienenden Piezoelement, das in einer Schutzhülle angeordnet und mit Leitern zum Weiterleiten der Signale an eine Meß- bzw. Auswertungsstation verbunden ist, dadurch g e kennzeichnet, daß die Schutzhülle aus einem Rohr (4) besteht, dessen eines Ende (3) mindestens ein blmorphes Piezoeleraent (1) umschließt, von dem aus mindestens zwei Leiter (7) zum anderen Ende (5) des Rohres (4) geführt sind.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Piezoelement (1) umschließende Ende (3) des Rohres (4) nach Art eines Steckerstiftes ausgebildet ist»

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3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am dem Piezoelement (1) abgewandten Ende (5) des Rohres (4) eine Koaxialsteckdose (6) angeordnet ist.

4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (1) in eine Halterung (2) aus Weichlot eingebettet ist.

5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoä.ement (1) in eine Halterung (2) aus Kunstharz eingebettet ist.

6. Sensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Snde (3) des Rohres (4) im Bereich der Halterung (2) für das Piezoelement (1) mit Öffnungen (1o) zum Verankern der Halterung (2) versehen ist.

7 Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) als Masseleiter ausgebildet ist.

8„ Sensor nach üinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) aus biegsamen Material besteht.

9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (7) im Innern des Rohres (4) mit einem Mantel (9) aus elastischem Material umgeben sind.

10. Wellenlagerung mit einem Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Außenring (15>16) eines Wälzlagers und/oder die Bohrung (17) zu dessen Aufnahme mit einer axialen Nut (16,19) oder Bohrung zum Einfuhren des Rohres (h) versehen sind bzw. ist.

11. Wellenlagerung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Ende der Nut (16,19) oder Bohrung keilförmig verjüngt ist.

12. Wellenlagerung nach Anspruch 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der das Piezoelement

Bereich des Rohres (4) keilförmig verjüngt ist*

13· Wellenlagerung nach einem der Anbruchs 1o bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) und die Nut (19) bzw. die Bohrung sich in ihrem keilförmig verjüngten Bereich flächig berühren.