DE8613320U1

DE8613320U1 - Berührungsloser Näherungstaster

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Publication number: DE8613320U1
Application number: DE19868613320
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1986-07-03

Description

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Zugelassene Vertreter Patentanwälte ■ Lange Straße 51 · D-7000 Stuttgart 1 beim Europäischen Patentamt

9. Mai 1986
Reg.-Nr. 126 989
Ref: 3341

KLAUS HÜGLER , 7060 Schorndorf

Berührungsloser Näherungstaster

Gegenstand der Erfindung ist ein berührungsloser Näherungstaster, der die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.

Die bekannten berührungsIosen Näherungstaster mit rohrförmigen! Gehäuse haben am einen Gehäuseende einen Schraubanschluß für den Stecker eines Kabels, das zu einer Steuereinrichtung führt. Sofern mit Hilfe dieses Tasters ein Magnetventil gesteuert werden soll, ist ein zweites Kabel von der Steuereinrichtung zu diesem Magnetventil geführt, das räumlich getrennt vom Taster an einem Träger befestigt wird. Im Gegensatz hierzu braucht bei der erfindungsgemäßen Lösung nur der Taster an der für ihn vorgesehenen Halterung festgelegt zu werden, nicht jedoch der zugehörige elektrofluidische Wandler, da dieser mit dem Taster eine Baueinheit bildet und deshalb von diesem getragen wird. Durch die Vereinigung des Tasters mit dem Wandler zu einer Baueinheit wird ferner für die Verbindung mit der Steuereinrichtung nur ein einziges Kabel benötigt, über das der Baueinheit die erforderliche Energie zugeführt wird und über das elektrische Signale übertragen werden können, sofern eine Signalübertragung erforderlich ist. Allein schon im Hinblick

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auf den einzigen Kabelanschluß läßt sich mit der erfindüngsgemäßen Baueinheit eine Platzersparnis erzielen. Ferner er-■öglicht der Zusammenbau eine Verkleinerung des elektrofluidischen Wandlers und im Zusammenhang damit sowie der direkten elek-* trischen Verbindung zwischen Sensor und Wandler eine Verkürzung der Schaltzeiten des Wandlers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse des Sensors und dem elektrofluidischem Wandler eine Schraubverbindung, die es in einfacher Weise ermöglicht, den Sensor mit einem geeigneten Wandler zu

* kombinieren. Der Sensor, dem eine elektrische Hilfsenergie zugeführt wird, kann beispielsweise induktiv, kapazitiv oder optisch arbeiten, das heißt berührungslos den Abstand zwischen ihm und einem relativ zu ihm bewegten Meßobjekt erfassen' und in eine analoge oder binäre Größe umwandeln. Die hierzu in der Regel erforderliche Einstellbarkeit des Sensorgehäuses, insbesondere seine Längsverstellbarkeit, wird durch den Anbau des Wandlers nicht beeinträchtigt, da letzterer nur gewissenmaßen anstelle eines Kabelsteckers oder eines sonstigen Kabelanschlusses an das Gehäuse des Sensors angebaut ist. Eine besonders einfache Schraubverbindung ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruches 3.

Die elektrische Verbindung ist vorzugsweise als mehrpolige Steckverbindung ausgebildet, was nicht nur den Zusammenbau vereinfacht, sondern auch die Verwendung handelsüblicher Sensoren gestattet.

j Als elektrofluidischer Wandler kommt ein Magnetventil in Frage„ das vorzugsweise als ein direkt wirkendes polarisiertes Impulsventil ausgebildet ist, da in vielen Fällen das Sensorsignal impulsförmig anfällt, fluidisch aber eine Dauerleistung benötigt wird. Aber auch «andere Arten von Magnetventilen sind geeignet. Aus Raumgründen

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wird es jedoch in der Regel erförderlich sein, daß diese Magnetventile miniaturisiert sind.

Selbstverständlich kann das mit dem elektrofluidischen Wandler zu verbindende Kabel mit den Anschlüssen des Wandlers fest verbunden, insbesondere verlötet sein. In der Regel wird es jedoch vorteilhaft sein* den Wandler mit einer Kabe^anschlußvorrichtung zu versehen, die vorzugsweise so ausgebildet ist, daß handelsübliche Stecker, wie sie beispielsweise für Näherungstaster verwendet werden, eingesetzt werden können. Aus Platzgründen ist es hierbei vorteilhaft, die Kabelanschlußvorrxchtung auf der dem Gehäuse des Sensors abgekehrten Seite des blockförmigen Wandlergehäuses vorzusehen. Sind die Schlauch- oder Rohranschlüsse des Wandlers an einer Seite vorgesehen., die sich im rechten Winkel an die dem Gehäuse des Sensors zugewandte Seite anschließt, was sich zur Platzersparnis anbietet, dann ist eine Anordnung der Kabelanschlußvorrichtung gemäß den Ansprüchen 7 bis 9 besonders vorteilhaft. Selbstverständlich sind aber auch andere Anordnungen der Kabelanschlußvorrichtung möglich.

Sofern beispielsweise eine Anzeige des Schaltzustandes des Ventiles an diesem erwünscht oder Eingriffe in die Beschaltung des Ventilantriebes oder Sensors, beispielsweise zu Abstimmzwecken, notwendig sein können, steht auf der den Schlauch-oder Rohranschlüssen gegenüberliegenden Seite des Wandlergehäuses Platz für die Anordnung von Bauoder Anzeigeelementen zur Verfügung, die vorzugsweise mittels einer Haube gemäß Anspruch 11 aus Schutzgründen abgedeckt sind.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

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Die einzige Figur zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels.

Ein elektrofluidischer Näherungstaster besteht aus einem berührungslos arbeitenden Näherungstaster 1 und einem direkt wirkenden, polarisierten Magnetventil 2, die zu einer Baueinheit vereinigt sind- Der Näherungstaster 1 enthält in einem rohrförmigen, metallischen Gehäuse 3 einen in bekannter Weise ausgebildeten Sensor, welcher induktiv, kapazitiv oder optisch den Abstand zu einem sich relativ zum Gehäuse 3 bewegenden Objekt 4 erfaßt und ein entsprechendes analoges oder binäres Signal erzeugt. Auch das rohrförmige Gehäuse 3 hat eine an sich bekannte Ausbildung. Es ist in dem den Sensor enthaltenden Abschnitt mit einem Außengewinde versehen, in das zwei Muttern eingreifen, mittels deren das Gehäuse 3 festgelegt wird, das im Ausführungsbeispiel eine öffnung einer plattenförmigen Halterung durchdringt. Die beiden Muttern 5, welche die Halterung 6 zwischen sich aufnehmen, stellen dabei nicht nur eine feste Verbindung mit der Halterung 6 her, sondern ermöglichen auch eine Längsverstellung des Gehäuses 3, wie es in der Regel erforderlich ist, um einen optimalen Abstand zwischen dem Objekt 4 und der ihm zugekehrten, am einen Ende des Gehäuses 3 vorgesehenen Sensorfläche 7 einstellen zu können.

Im Bereich des anderen Endes des Gehäuses 3 ist dessen Außendurchmesser verändert, jedoch ebenfalls mit einem Außengewinde versehen. Dieser im Ausführungsbeispiel im Durchmesser kleinere Endabschnitt 3¹ enthält parallel zur Gehäuse-Längsachse liegende Kontaktstifte 8, über die dem Sensor die erforderliche elektrische Hilfsenergie zugeführt und die vom "nr.sor gelieferten elektrischen Signale abgenommen werden.

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Das Magnetventil 2 hat ein blockförmiges Ventilgehäuse 9, das im Ausführungsbeispiel geteilt ausgeführt ist. Der eine Teil 9¹ enthält den elektromagnetischen Antrieb/ der andere Teil 9 " das eigentliche Ventil. Letzteres sowie der elektromagnetische Antrieb sind im Ausführungsbeispiel wie das in der DE-PS 30 18 972 beschriebene Ventil ausgebildet.

Für die mechanische und elektrische Verbindung des Ventilgehäuses 9 mit dem rohrförmigen Gehäuse 3 des Sensors ist an der einen Seite des Teiles 9' ein vorspringender Verbindungskörper 10 vorgesehen, welcher eine an den Innendurchmesser des Endabschnittes 3' angepaßten Außendurchmesser hat und daher in diesen eingesteckt werden kann. Er enthält ferner auf die Kontaktstifte 8 ausgerichtete Kontaktbuchsen 11, welche bei hergestellter Verbindung die Kontaktstifte 8 kontaktieren. Auf das Außengewinde des Endabschnittes 3' läßt sich eine Mutter 12 aufschrauben·, die konzentrisch zum Verbindungskörper 10 drehbar, aber axial unverschiebbar in einer Verbindungsplatte 13 gelagert ist/ welche an diejenige Seite des Teiles 9" des Ventilgehäuses 9 angeschraubt ist, welche die den Verbindungskörper 10 tragende Seite des Teiles 9' fortsetzt. Die Mutter 12 drückt den Endabschnitt 3' gegen einen O-Ring 14, welcher in der Kehle am übergang vom Verbindungskörper zu der diesen tragenden Fläche liegt.

An derjenigen Fläche des

Gehäuses 3, die sich an die die Verbindungsplatte 3 tragende Seite anschließt und bei einer Blickrichtung gemäß der Figur nach unten weist, sind die erforderlichen Schläuchanschlußstutzen 15 des Magnetventiles 2 vorgesehen,

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die alle parallel im Abstand nebeneinander liegen. Selbstverständlich könnten diese Anschlüsse auch eine andere Ausbildung haben.

Über diejenige Seite des Teiles 9" des Ventilgehäuses 9, welche der Verbindungsplatte 13 abgekehrt ist, springt der Teil 9¹ teilweise derart vor, daß die den Schlauchanschlußstutzen 15 abgekehrte Oberseite verlängert ist. Auf der dieser Oberseite abgekehrten Unterseite der Verlängerung ist ein Kabelanschluß 19 angeordnet, welcher hinsichtlich Ausbildung und Abmessung mit dem Endabschnitt 3' des rohrförmigen Gehäuses 3 übereinstimmt, also mit einem Außengewinde versehen ist und im Inneren achsparallel angeordnete Kontaktstifte 20 enthält. Auf diesen Kabelanschluß 19 kann deshalb ein Kabelstecker 2. aufgesteckt und aufgeschraubt werden, der auch auf den Endabsrhnitt 3' aufgesteckt und aufgeschraubt werden könnte. Das zum Kabelstecker 21 gehörende Kabel dient der Energiezufuhr zum Magnetventil 2 sowie über nicht dargestellte Verbindungsleitungen zwischen den Kontaktstiften und den Kontaktbuchsen 11, zum Sensor. Außerdem können über das Kabel elektrische Signale übertragen werden, die beispielsweise vom Sensor abgegeben.worden sind oder der Rückschaltung des Magnetventils in seinen anderen Schaltzustand dienen.

Auf der den Schlauchanschlußstutzen 15 abgekehrten Oberseite des Teiles 9' des Ventilgehäuses 9 ist im Ausführungsbeispiel eine Leiterplatte 22 angeordnet, welche Anzeigeelemente, beispielsweise eine oder mehrere Leuchtdioden 23, sowie beispielsweise ein Potentiometer 24 trägt. Die Leiterplatte 22 und die vorvi.hr getragenen Teile sind mit einer Abdeckhaube 25 abgedeckt, welche im Ausfuhrungsbexspiel auf das

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Gehäuse 9 aufgesteckt und mit diesem verklebt ist. Für den Zugang zum Potentiometer 24 ist die Abdeckhaube mit einer Öffnung versehen. Zumindest in denjenigen Bereichen, unter denen sich Leuchtdioden 23 befinden, ist die aus Kunststoff bestehende Abdeckhaube 25 durchsichtig.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

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Ι Schutzansprüche

\ 1 - Berührungsloser Näherungstaster, dessen einen

Ausgang für elektrische Signale aufweisender Sensor in einem rohrförmigen, in einer Halterung längs verstellbar festlegbaren Gehäuse angeordnet ist, das an seinem einen Ende eine Anschlußvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gehäuse (3) an dem die Anschlußvorrichtung (3¹, 8) aufweisenden Ende mechanisch und elektrisch ein elektrofluidischer Wandler (2) zu einer einen elektrofluidischen Näherungstaster bildenden Baueinheit verbunden ist.

2. Taster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse (3) des Sensors und dem elektrofluidischen Wandler (2) eine Schraubverbindung ist.

3. Taster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Anschlußvorrichtung (3¹, 8) aufweisende Ende des Gehäuses (3) als ein zylindrischer Abschnitt mit Außengewinde ausgebildet ist, auf das eine drehbar und axial unverschiebbar mit einem Gehäuse (9) des elektrofluidischen Wandlers (2) verbundene Mutter (12) aufgeschraubt ist.

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4. Taster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung als mehrpolige Steckverbindung (8, 11) ausgebildet ist.

5. Taster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrofluidische Wandler (2) als ein Magnetventil, vorzugsweise als ein direkt wirkendes, polarisiertes Impulsventil, ausgebildet ist.

6. Taster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrofluidische Wandler (2) eine Kabelanschlußvorrichtung (19) auf der dem Gehäuse (3) des Sensors abgekehrten Seite seines blockförmigen Gehäuses (9) hat.

7. Taster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schlauch- oder Rohranschlüsse (15) des elektrofluidisehen Wandlers (2) auf einer im rechten Winkel zu der dem Gehäuse (3) des Sensors zugewandten Seite des Wandlergehäuses (9) liegenden Gehäuseseite vorgesehen sind.

8. Taster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelanschlußvorrichtung (19) auf der dem Sensorgehäuse (3) abgeandten Seite des Wandlergehäuses (9) angeordnet ist und vorzugsweise eine zu den Schlauchoder Rohranschlüssen (15) parallele Ausrichtung hat.

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9 i Taster nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelanschlüßvorrichtung (19) die gleiche Ausbildung wie die Anschlußvorrichtung (3¹, 8) des Sensors hat *

iö. Taster nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Schlauch-oder Rohranschlüssen (15) gegenüberliegenden Seite des Wandlergehäuses (9) Bau- und/öder Anzeigeelemente (23, 24) angeordnet sind.

11. Taster nach Anspruch 10,gekennzeichnet durch eine zumindest in Teilbereichen durchsichtige Abdeckhaube (25), welche die Bau- oder Anzeigeelemente (23, 24) abdeckt und auf das Wandlergehäuse (9) aufgesetzt ist.