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Die Erfindung betrifft einen Zylinderschalter.
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Berührungslos arbeitende, zylinder- oder quaderförmige Sensoren, die häufig auch als Näherungsschalter bezeichnet werden, haben durch ihre berührungslose Arbeitsweise für den industriellen Einsatz nahezu ideale Voraussetzungen. Sie arbeiten verschleißfrei, ermöglichen hohe Schaltfrequenzen und Schaltgenauigkeiten und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde sind Näherungsschalter millionenfach im Einsatz und beweisen seit Jahrzehnten ihre Zuverlässigkeit in allen Bereichen. Näherungsschalter werden dabei häufig als Endschalter zur Steuerung von Maschinen eingesetzt. Als Näherungsschalter können dabei je nach Einsatzgebiet induktive, kapazitive, magnetische oder optische bzw. optoelektronische Näherungsschalter verwendet werden.
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Zur genauen Positionsbestimmung durch berührungsloses Erfassen der Stellung von Pneumatik- oder Hydraulikkolben innerhalb eines Arbeitszylinders haben sich dabei insbesondere Zylinderschalter, vorzugsweise mit einem Magnetfeldsensor, bewährt. Für diesen Zweck sind die gebräuchlisten Zylinderschalter in einem hülsenförmigen bzw. länglichen und in seinem Querschnitt rechteckigen Gehäuse aus Metall oder Kunststoff untergebracht, welches sich innerhalb einer am Außenumfang des betreffenden Arbeitszylinders vorgesehenen Nut haltern lässt. Bekannte Ausführungen derartiger Sensorgehäuse weisen einen der Nut ähnlichen Querschnitt auf und sind zumeist komplett in der Nut versenkbar. Im Allgemeinen sind der Sensor und die ihm unmittelbar zugeordnete Elektronik in einem Gehäuse untergebracht. Darüber hinaus weisen die Gehäuse eine elektrische Verbindung, meist in Form eines kurzen Kabels, über das die Signal- und Energieübertragung erfolgt, abgeschlossen mit einem Verbindungsstecker, auf. Über den Verbindungsstecker erfolgt der Anschluss an die Auswerteelektronik. Des Weiteren kann über den Verbindungsstecker ein Kabel zur Verlängerung angeschlossen werden. Meist ist das Kabel an die Gehäusestirnseite gegenüber, bei den in die Nut komplett versenkbaren Zylinderschaltern auch neben oder unter dem Arretierungsmittel, angeschlossen. Zur Gewährleistung eines einfachen Austauschs defekter Zylinderschalter oder auch im Hinblick auf einen Austausch eines bestimmten Zylinderschaltertyps gegen einen anderen Zylinderschaltertyp ist es auch bekannt, in einem Gehäuse ein Steckergehäuse zum Einstecken einer Kabeldose anzuordnen. Dabei wird durch Einstecken der Kabeldose in das Steckergehäuse eine elektrische Verbindung zwischen dem Zylinderschalter und einer Auswerteelektronik über ein Kabel mit variabler Länge hergestellt. Je nach ihrer Lage ist daher das Kabel zu führen und zu befestigen.
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Weiterhin sind Zylinderschalter mit integrierten Arretierungselementen für verschiedene Nut-Profile bekannt. Zur Halterung der Zylinderschalter ist an mindestens einer Außenfläche des Gehäuses des Arbeitszylinders eine Führungsnut ein- oder angebracht, in die ein oder mehrere Zylinderschalter axial verstellbar gehalten sind. In einer gewünschten Position in Längsrichtung der Führungsnut können die Zylinderschalter dann über geeignete Mittel, beispielsweise Schrauben, arretiert werden. Je nach Querschnittsform der Führungsnuten werden diese als T- Nut, C-Nut oder als U-Nut bezeichnet, wobei die Halterung des Zylinderschalters in den Hinterschneidungen aufweisenden T-Nuten einfacher als in offenen C- oder U- Nuten ist.
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Sehr häufig müssen Zylinderschalter an Stellen eingebaut werden, an denen außerordentlich beengte Platzverhältnisse herrschen. Dabei kann es häufig geschehen, dass das aus dem Sensorgehäuse geführte Kabel im eingebauten Zustand in eine Richtung führt, in der sich bereits irgendwelche anderen nicht verlagerbaren Teile, weitere Zylinderschalter oder die Isolation des Kabels gefährdende Hitzequellen und dergleichen befinden, so dass eine sichere Verlegung des Kabels außerordentlich erschwert bzw. eine Neuverlegung unmöglich ist. Auch ist es häufig erforderlich, das Sensorgehäuse beim Einbau in die Nut in einer bestimmten Richtung zu drehen, was dann, wenn das Verbindungskabel mit seinem anderen Ende bereits fest installiert ist, zu einer häufig unerwünschten Verdrillung des Kabels führt.
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Aus der
DE 94 14 869 U1 ist ein in einer Nut versenkbarer Zylinderschalter mit einem fest angeschlossenen Kabel bekannt. Der wesentliche Nachteil ist, dass das Kabel kurz, meist unter einem halben Meter, ist. Daher muss oft mit einem weiteren Kabel verlängert werden, um es mit der vorgesehenen Auswerteelektronik zu verbinden. Eine Kabelverlängerung in unmittelbarer Nähe des Arbeitszylinders kann zu weiteren Montageschwierigkeiten führen. Zudem weisen fest angeschlossene Kabel am Zylinderschalter meist ein dünnes flexibles Kabel auf, beispielsweise aufgrund einer geringeren Kabelisolierung. Dünne flexible Kabel sind anfälliger für Kabeldefekte als robuste, weniger flexible Kabel mit einer dickeren Isolierung. Nicht nur der Austausch eines Zylinderschaltertyps gegen einen anderen Zylinderschaltertyp, sondern auch der Austausch defekter Zylinderschalter und insbesondere wegen Defekten am Kabel sind oftmals der Auslöser für bereits im Einsatz befindlicher Zylinderschalter und der dafür notwendigen Kabelzuführung.
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Nachteilig bei Zylinderschaltern mit Steckern ist es, dass der Stecker weit entfernt vom Arretierungselement, meist am anderen Ende des Zylinderschalters, liegt. Beim Austausch des Kabels oder bei anderweitigen Zugbelastungen am Kabel wirken dabei Hebelkräfte auf das Sensorgehäuse, die den Zylinderschalter in seiner Position innerhalb der Nut verschieben können oder ihn sogar aus der Nut herausheben. Eine korrekte Erfassung der Kolbenstellung des Arbeitszylinders ist somit nicht mehr gewährleistet. Der Zylinderschalter muss für seinen Schaltpunkt neu justiert werden. Zylinderschalter können aber an sehr unzugänglichen und uneinsehbaren Stellen montiert sein und die Neujustierung ist nur unter erschwerten Bedingungen durchzuführen.
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Bei Zylinderschaltern mit seitlich ausgestelltem Stecker bzw. bei denen der Stecker senkrecht auf der Seitenfläche vom Sensorgehäuse angebracht ist, wirkt sich der senkrecht auf der Seitenfläche aufgesetzte Stecker insbesondere bei schmalen Arbeitszylindern nachteilig aus, da bei angeschlossenem Kabel, auch unter Verwendung von Kabeln mit abgewinkelter Kabeldose, diese über den Arbeitszylinder herausragen. Dies schränkt den Einsatz derartig ausgebildeter Zylinderschalter weiter ein, da die Zylinderschalter nicht mehr in alle auf dem Arbeitszylinder zur Verfügung stehenden Nuten eingesetzt werden können beziehungsweise der Arbeitszylinder selbst ist in seinen Montagemöglichkeiten eingeschränkt.
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Ein weiterer Nachteil entsteht beim Austausch oder Neueinbau von Zylinderschaltern. Diese müssen über Arretierungselemente in den Nuten fixiert werden. Liegt das Arretierungselement lose im Sensorgehäuse oder ist mit diesem erst gar nicht fest verbunden, kann das Arretierungselement oder Teile davon während der Montage verloren gehen. Des Weiteren besteht bei Arretierungselementen, die insbesondere aus mehreren Einzelteilen bestehen, die Gefahr, dass Teile davon während der Montage bzw. Demontage des Zylinderschalters in der Nut herausfallen oder schon im Vorfeld verloren gehen. Dadurch ist der Zylinderschalter nicht mehr oder nur mit zeitlicher Verzögerung einsatzfähig.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderschalter anzugeben, der diese Nachteile vermeidet, komfortabel, benutzerfreundlich und kostengünstig ist und einen leichten Austausch entweder des Zylinderschalters oder der Kabelzuführung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.
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Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, einen Zylinderschalter zum Befestigen in einer Längsnut eines Maschinenteils als Steckergerät anzugeben. Der mit einem magnetischen Sensor, der in Abhängigkeit eines Auslöseelements ein elektrisches Schaltsignal erzeugen kann, ausgestattete Zylinderschalter besteht aus einem einstückigen Gehäuse. Dieses Gehäuse besteht aus einem Basisteil, an dessen Unterseite ein Nutteil und an dessen Seitenfläche ein Anschlussaufnahmeteil angeformt sind. Die Achse des Anschlussaufnahmeteils verläuft dabei parallel zur Seitefläche bzw. zur Gehäuselängsachse. Das Nutteil ist schmaler als die lichte Öffnung der Längsnut, die vorzugsweise als T-Nut ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein Einsetzen des Zylinderschalters nicht nur von der Seite sondern auch von oben in die Längsnut. Die Befestigung des Zylinderschalters erfolgt über ein im Gehäuse integrierte Arretierungseinheit bzw. Arretierungselement. Das von oben bedienbare Arretierungselement ist in eine zur Gehäusevertikalachse parallel verlaufende Führung im Basis- und Nutteil untergebracht. Das Anschlussaufnahmeteil ist seitlich am Basisteil in unmittelbarer Nähe zur Führung bzw. zum Arretierungselement angeformt.
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In das Anschlussaufnahmeteil ist ein Steckergehäuse eingefügt. Das Steckergehäuse ist dabei als Stecker ausgebildet. Die Zuführung des Kabels über eine Kabeldose an das Steckergehäuse erfolgt über die Rückseite des Gehäuses. Durch die Anformung des Anschlussaufnahmeteils parallel zur Seitefläche bzw. zur Gehäuselängsachse in unmittelbarer Nähe zum Arretierungselement werden die bei der Zuführung des Kabels über die Kabeldose an das Steckergehäuse auftretenden Kabel- und Hebelkräfte nicht nur vom Anschlussaufnahmeteil aufgenommen sondern vom gesamten Gehäuse. Die am Anschlussaufnahmeteil wirkenden Kräfte sind somit wesentlich geringer. Die Gefahr des Ausbrechens des Steckergehäuses aus dem Anschlussaufnahmeteil oder ein Heraushebeln des Zylinderschalters aus der Längsnut wird dadurch deutlich verringert.
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Insbesondere Vorteilhaft ist, wenn das Steckergehäuse ein Standardrundstecker mit einem Außengewinde ist, beispielsweise ein M8-Stecker.
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Auf Grund des als Steckergerät ausgebildeten Zylinderschalters können sowohl Kabel und Zylinderschalter unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Ein Kabelaustausch aufgrund eines defekten Kabels bedingt somit nicht mehr das gleichzeitige Austauschen des Zylinderschalters und umgekehrt. Zudem sind Kabel verschiedener Dicken und Längen verwendbar. Hierdurch kann die Kabelverlängerung an einer vorgesehenen, beispielsweise einer gut zugänglichen Stelle erfolgen oder bei Verwendung von Kabeln entsprechender Länge eine Verlängerung unnötig werden lassen.
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Weiterhin ist vorteilhaft, dass sich derselbe von außen her unmittelbar an seinem Einsatzort von oben in die Nut einfügen, also auch zwischen bereits montierte Zylinderschalter, innerhalb derselben nachjustieren und gleicherweise an Ort und Stelle wieder aus der Nut entfernen lässt, und weder durch das Arretierungselement noch durch die Kabelzuführung in seiner Positionierbarkeit behindert wird. Hierdurch wird ein Austausch des Zylinderschalters erleichtert.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass das Gehäuse einstückig, klein und kompakt ist. Somit können mehrere Zylinderschalter hintereinander in Nuten oder auch in Doppelnuten nebeneinander oder für Überschneidungen dieser asymmetrisch darin platziert werden. Aufgrund der Sensorgehäuselänge ist ein Einsatz in Arbeitszylindern mit kurzen Nuten ebenso möglich.
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Das Arretierungselement besteht dabei aus einer Welle, einer Schwenkscheibe und einem Sprengring. Um das Arretierungselement im Gehäuse unterzubringen, wird zuerst die mit einem Sprengring versehene Welle von oben in die Führung eingeschoben. Die Führung verläuft vom Basisteil bis zum Nutteilboden und wird durch eine seitliche Öffnung im Nutteil erweitert. In die seitliche Öffnung des Nutteils wird die Schwenkscheibe eingelegt. Durch Drehen der Welle greift das am unteren Wellenende befindliche Gewinde in das Innengewinde der Schwenkscheibe ein. Welle und Schwenkscheibe verschrauben sich, wodurch der noch in der Führung im Basisteil befindliche Sprengring in die erweiterte Führung im Nutteil gezogen wird. In der erweiterten Führung im Nutteil entspannt sich der Sprengring wieder. Die Welle hat dadurch kaum noch Spiel in Längsrichtung der Führung. Sie kann nicht mehr aus der Schwenkscheibe herausgeschraubt werden und weder die Schwenkscheibe noch die Welle können aus dem Gehäuse herausfallen. Das Arretierungselement ist unverlierbar im Gehäuse untergebracht.
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Die im Nutteil untergebrachte Öffnung ist als Durchgangsöffnung ausgebildet. Die Schwenkscheibe ist dabei so ausgebildet, dass sie auf beiden Seiten des Nutteils aus der Durchgangsöffnung ausschwenkt. Ein Aus- und Einschwenken der Schwenkscheibe wird durch Drehen der Welle erreicht. Die Welle samt Schwenkscheibe wird dabei praktisch von oben, beispielsweise über einen Sechskantschlüssel, gedreht.
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Die Durchgangsöffnung ist auf einer Seite durch einen vorgezogenen Wandanschlag begrenzt. Die Schwenkscheibe schlägt etwa nach einer 90°-Drehung am Wandanschlag an. Durch weiteres Drehen der Welle wird nun die Schwenkscheibe über das Gewinde auf der Welle axial transportiert bzw. verschoben. Wird die Welle im Uhrzeigersinn gedreht, wird die Schwenkscheibe beispielsweise axial nach oben transportiert. Wird die Welle in umgekehrter Richtung gedreht, wird die Schwenkscheibe wieder nach unten transportiert und kehrt in die Ausgangsstellung eingeschwenkt zurück. Dadurch lässt sich der Zylinderschalter variabel an verschiedene Höhen von hinterschnittenen Nuten verklemmen und wieder lösen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Durchgangsöffnung durch mindestens einen weiteren Wandanschlag, einen Querfixierungswandanschlag, begrenzt. Dieses ist entweder gegenüber dem vorgezogenen Wandanschlag oder diagonal gegenüberliegend auf der anderen Seite der Öffnung angeformt. Der Querfixierungswandanschlag endet in etwa auf Höhe der Schwenkscheibenoberseite. Dadurch kann die Schwenkscheibe nur noch im unteren Bereich der Durchgangsöffnung, im Ausschwenkbereich, ausschwenken. Zwischen dem Wandanschlag und dem Querfixierungswandanschlag befindet sich der Querfixierungsbereich. Nur im Querfixierungsbereich ist die ausgeschwenkte Schwenkscheibe axial verschiebbar. Die Gefahr eines Verklemmens an einer ungeeigneten Stelle bzw. aufgrund einer nicht voll ausgeschwenkten Schwenkscheibe am Nuthals wird dadurch deutlich verringert.
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Die Schwenkscheibe weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform an ihrer Oberseite Schrägklemmflächen auf. Der Zylinderschalter wird dadurch beim Arretieren in hinterschnittenen Nuten in der Längsnut zentriert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Schrägklemmflächen sich formschlüssig an die unteren Kanten der Nutschultern am Nuthals anlegen. Auch bei großer Krafteinwirkung auf den arretierten Zylinderschalter kehrt die Schwenkscheibe nicht in ihre Ausgangsstellung zurück. Eine Beschädigung der Wandanschläge wird dadurch vermieden. Nur über eine Drehung an der Welle kann sie nun mehr in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden.
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Zusätzlich erhöht sich der Flächendruck zwischen Schwenkscheibe und der hinterschnittenen Nut.
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Der Zylinderschalter eignet sich insbesondere für den Einsatz in einer als T-Nut ausgebildete Längsnut. Die T-Nut hat dabei eine Breite zwischen den Nutflanken direkt unterhalb den Nutschultern von mindestens 6,4 mm bis 8,3 mm, insbesondere von 6,9 mm. Der Nuthals hat eine lichte Öffnung zwischen 5,1 mm und 5,7 mm, insbesondere von 5,4 mm. Über den Nuthals kann der Zylinderschalter auch von oben mit seinem Nutteil in die T-Nut eingesetzt werden, da das Nutteil schmaler als die lichte Öffnung der T-Nut ist. Im arretierten Zustand ist der Zylinderschalter über die Schwenkscheibe an den Hinterschneidungen der Nut, den Nutschultern, verklemmt. Die Nutflanken haben eine Höhe von mindestens 3,1 mm bis etwa 5,3 mm und insbesondere von 3,5 mm.
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Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 Zylinderschalter mit ausgeschwenkter Schwenkscheibe in perspektivischer Darstellung
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2 Zylinderschalter zum Einsetzen in eine Längsnut mit eingeschwenkter Schwenkscheibe in perspektivischer Darstellung
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3 Arretierungselement getrennt in Welle mit Sprengring und beidseitig ausschwenkbarer Schwenkscheibe in perspektivischer Darstellung
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4 Schwenkscheibe mit Schrägklemmflächen in perspektivischer Darstellung
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5 Zylinderschalter mit zwei Wandanschlägen ohne Arretierungselement in seitlicher Darstellung
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Die 1 zeigt einen Zylinderschalter 1 mit ausgeschwenkter Schwenkscheibe 16 mit einem Gehäuse 2, einem Basisteil 3, einem Nutteil 4 und einem angeformten Anschlussaufnahmeteil 5, das ein Steckergehäuse 6 oder aber auch eine Kabeldose (nicht gezeigt) aufweisen kann. Das Steckergehäuse 6 ist als Stecker, vorzugsweise als M8-Stecker, ausgebildet, wodurch eine kurze Baulänge 22 (5) des Gehäuses 2 von 27 mm erreicht werden konnte. Der Stecker bzw. das Steckergehäuse 6 nimmt die Kabeldose des zugeführten Kabels (nicht gezeigt) auf der Rückfront des Gehäuses 2 auf. Integriert im Basisteil 3 und im Nutteil 4 befindet sich ein Sensor, vorzugsweise ein Magnetfeldsensor, und die ihm unmittelbar zugeordnete Elektronik mit einer Leiterplatte (nicht gezeigt). In eine Führung 7 ist ein Arretierungselement 11 eingelegt. Das Arretierungselement 11 besteht aus einer Welle 12, einem Sprengring 18 (3) und einer Schwenkscheibe 16. Das Arretierungselement 11 wird über die Welle 12 von oben verdreht. Dafür sind in der Oberseite der Welle 12 ein Längsschlitz 13 sowie eine Ausnehmung 14 für einen Schraubendreher bzw. einen Sechskantschlüssel vorgesehen. Das Verdrehen der Welle 12 bewirkt ein Aus- oder Einschwenken der Schwenkscheibe 16 aus einer Öffnung 8. Beim Ausschwenken der Schwenkscheibe 16 verklemmt sich diese beim weiteren Verdrehen der Welle 12 an den Hinterschneidungen einer Längsnut 19 bzw. einer T-Nut 19t. Aus der Darstellung des Arretierungselements 11 ist ersichtlich, dass der Zylinderschalter 1 mit Hilfe des Arretierungselements 11 in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Schwenkscheibe 16 über die Welle 12 in T-Nuten mit unterschiedlichen Nuthöhen axial fixiert werden kann. Dabei ist unabhängig von der jeweiligen Nutbreite stets die gleiche Kraft erforderlich, um die Schwenkscheibe 16 in die Klemmstellung zu drehen.
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Die 2 und 3 zeigen den Zylinderschalters 1, der in eine Längsnut 19, insbesondere in eine T-Nut 19t, eingesetzt werden soll (2), und das Arretierungselement 11, bevor es in das Gehäuse 2 über die Führung 7 und die Öffnung 8 eingesetzt wird (3). Dabei kann die Längsnut 19 in eine Außenfläche eines Gehäuses eines nicht näher dargestellten Maschinenteils 21, beispielsweise eines Arbeitszylinders, eingebracht sein. Die Längsnut 19 ist vorzugsweise als T-förmige Nut ausgebildet. Das Nutteil 4 ist dabei schmaler als die lichte Öffnung 20 der Längsnut 19. Das Arretierungselement 11 besteht aus eine in die Führung 7 eingeschobene Welle 12, die mit einem Sprengring 18 versehen ist, und an deren Ende ein Außengewinde 15 angebracht ist. In die Öffnung 8 ist die Schwenkscheibe 16 eingelegt, in deren Mitte eine Bohrung mit einem Innengewinde 17 angebracht ist, in die die Welle 12 über ihr Außengewinde 15 verschraubbar ist. Durch das Einschrauben der Welle 12 in die Schwenkscheibe 16 wird der Sprengring 18 durch die Führung 7 im Basisteil 3 in die Öffnung 8 im Nutteil 4 gezogen. In der Öffnung 8 entspannt sich der Sprengring 18 wieder und die Welle 12 kann nicht mehr aus der Führung 7 fallen. Gleichzeitig verhindert dann auch der Sprengring 18 das Ausschrauben der Welle 12 aus der Schwenkscheibe 16. Das Arretierungselement 11 befindet sich nunmehr unverlierbar im Gehäuse 2, da weder die Schwenkscheibe 16 noch die Welle 12 aus der Öffnung 8 oder der Führung 7 herausfallen können. Das Verdrehen der Welle 12 bewirkt das Aus- oder Einschwenken der Schwenkscheibe 16 aus der Öffnung 8 und einer Durchgangsöffnung 9. Über einen Wandanschlag 10 an der Durchgangsöffnung 9 wird ein Durchdrehen der Schwenkscheibe 16 in der Öffnung 8 verhindert. In 1 ist die ausgeschwenkte Schwenkscheibe 16 sichtbar. Diese ist am Wandanschlag 10 der Durchgangsöffnung 9 angeschlagen. Dadurch wird der Transport der Schwenkscheibe 16 auf dem Außengewinde 15 der Welle 12 ermöglicht und es erfolgt eine Bewegung der Schwenkscheibe 16 in axialer Richtung, wodurch eine flexible Höheneinstellung der Schwenkscheibe 16 durch mehrfaches Verdrehen der Welle 12 erreicht wird und sich dadurch die Schwenkscheibe 16 beim Ausschwenken an den Hinterschneidungen der Längsnut 19 verklemmt.
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In 4 wird die Schwenkscheibe 16 mit Schrägklemmflächen 16a an ihrer Oberseite dargestellt. Diese Schrägklemmflächen 16a ermöglichen ein formschlüssiges Verklemmen mit den unteren Kanten der Nutschultern 19ts im arretiertem Zustand des Zylinderschalters 1 in der T-Nut 19t. Auch bei großer Krafteinwirkung auf den arretierten Zylinderschalter kehrt die Schwenkscheibe 16 nicht in ihre Ausgangsstellung zurück. Eine Beschädigung des Querfixierungswandanschlags 10a (5) wird dadurch vermieden. Nur über eine Drehung an der Welle 12 kann sie in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Zusätzlich ermöglichen diese Schrägklemmflächen 16a eine Symmetrisierung des Zylinderschalters 1 in der T-Nut 19t.
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Die 5 zeigt einen Zylinderschalter 1 mit einem Wandanschlag 10 und einem Querfixierungswandanschlag 10a. Vorzugsweise sind diese Wandanschläge auf derselben Seite untergebracht, können jedoch auch diagonal gegenüberliegend angeformt werden. In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform des Gehäuses 2 ist ein Ausschwenken der Schwenkscheibe 16 (hier nicht dargestellt) nur im Ausschwenkbereich 9a möglich, der mindestens die Höhe der Schwenkscheibe 16 hat. Dadurch ist nur im Querfixierungsbereich 9b eine flexible Höheneinstellung der Schwenkscheibe 16 in axialer Richtung möglich. Der Querfixierungsbereich 9b hält die Schwenkscheibe 16 in Querposition. Dadurch wird die Schwenkscheibe 16 immer in einer definierten Stellung gehalten und ein versehentliches Verklemmen bzw. ein Verklemmen mit halb ausgeschwenkter Schwenkscheibe 16 an einer ungewünschten Position innerhalb der Längsnut 19 wird verhindert.
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Nachfolgend ist die Funktion der Erfindung nochmals erläutert.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Zylinderschalters 1 ist die Ausgestaltung des Gehäuses 2, insbesondere die Anformung des Anschlussaufnahmeteils 5 und dessen Positionierung in unmittelbarer Nähe zum Arretierungselement 11. Das Gehäuse 2 ist so ausgestaltet, dass es sich mit seinem Nutteil 4 von oben in die Längsnut 19 eines Maschinenteils 21 einsetzen lässt, das Basisteil 3 mit seinem angeformten Anschlussaufnahmeteil 5 sich jedoch oberhalb der Längsnut 19 befindet. Dadurch lässt sich der Zylinderschalter 1 komfortabel, auch zwischen bereits vorhandenen Zylinderschaltern, montieren, innerhalb derselben für die Schaltpunkteinstellung justieren, und gleicherweise an Ort und Stelle wieder aus der Längsnut 19 entfernen. Beim An- oder Abschrauben der Kabeldose an das im Anschlussaufnahmeteil 5 integrierte Steckergehäuse 6 oder bei sonstigen Zugbelastungen am Kabel werden aufgrund der besonderen Anformung und Platzierung des Anschlussaufnahmeteils 5 in Gehäuselängsrichtung an der Seitenfläche des Gehäuses 2 in unmittelbaren Nähe zum Arretierungselement 11 auftretende Hebelkräfte nicht nur vom Anschlussaufnahmeteil 5 sondern auch vom Gehäuse 2 aufgenommen. Dadurch wird die Möglichkeit des Verlustes der Schaltpunkeinstellung des Zylinderschalters 1 für die Kolbenstellung im Arbeitszylinder minimiert. Zudem können Zylinderschalter 1 und Kabelzuführung unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Bei Verwendung eines M8-Steckers als Steckergehäuse 6 ergibt sich ein weiterer Vorteil, da hierdurch eine kurze Baulänge 22 des Gehäuses 2 von 27 mm erreicht wird, hierdurch ist ein kleiner kompakter Zylinderschalter 1 möglich. Eine Montage in kurzen Längsnuten 19 ist ebenso möglich, wie das hintereinander setzen von mehreren Zylinderschaltern 1 in einer Längsnut 19. Eine asymmetrische Anordnung in Nuten und Doppelnuten ist ebenfalls möglich. In Doppelnuten kann durch eine asymmetrische Anordnung der Zylinderschalter 1 eine Überschneidung oder ein paralleles Anordnen erreicht werden. Aufgrund seiner kompakten Bauart kann er auch für schmale Arbeitszylinder eingesetzt werden.
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Insbesondere ist die axiale Ausrichtung des Anschlussaufnahmeteils 5 an der Seitenfläche des Gehäuses 2 vom Vorteil. So kann bei Anschluss einer nicht abgewinkelten Kabeldose am Steckergehäuse 6 der Zylinderschalter 1 auf schmalen Arbeitszylindern zum Einsatz kommen, da das Anschlussaufnahmeteil 5 mit der angeschlossenen Kabeldose nicht über den Arbeitszylinder herausragt. Hierdurch können die Zylinderschalter 1 die zur Verfügung stehenden Nuten an den verschiedenen Seitenflächen des Arbeitszylinders nutzen und der Arbeitszylinder ist in seinen Montagemöglichkeiten unabhängiger vom Zylinderschalter 1.
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Da das Kabel über eine Kabeldose am Steckergehäuse 6 im Zylinderschalter 1 angeschlossen wird, ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass Kabeldosen, Kabelstärken und Kabellängen in verschiedener Ausgestaltung eingesetzt werden können. Der Anschluss eines weiteren Kabels zur Verlängerung kann gezielt gesteuert werden, um beispielsweise einen gut zugänglichen gefahrlosen Ort hierfür zu erhalten. Eine Verdrillung von bereits vorhandenen und festinstallierten Kabeln wird ebenfalls vermieden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Arretierungselement 11 unverlierbar und von oben bedienbar im Gehäuse 2 integriert ist. Der Zylinderschalter 1 lässt sich über das Arretierungselement 11 wiederholt montieren und demontieren. Bei Montagearbeiten kann das Arretierungselement 11 nicht mehr verloren gehen und eine zeitliche Verzögerung aufgrund eines Arretierungselementverlustes tritt nicht auf.
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Für die Fixierung des Zylinderschalters 1 in einer Längsnut 19 schwenkt die Schwenkscheibe 16 durch Verdrehen der Welle 12 um etwa 90° im Ausschwenkbereich 9a aus und schlägt an dem vorgezogenen Wandanschlag 10 in der Durchgangsöffnung 9 des Nutteils 4 an. Dort wird die Schwenkscheibe 16 durch weiteres Verdrehen der Welle 12 axial auf dem Außengewinde 15 der Welle 12 transportiert. Je nach Drehrichtung der Welle 12 wandert sie in die Höhe, um sich an der hinterschnittenen Längsnut 19 zu verklemmen oder nach unten, um sich von dieser zu lösen. Durch die axiale Transportmöglichkeit auf der Welle 12 entsteht eine flexible Höhenanpassung an verschieden hinterschnittenen Längsnuten 19. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Durchgangsöffnung 9 kann die Schwenkscheibe 16 aufgrund eines Querfixierungswandanschlags 10a nur im Querfixierungsbereich 9b axial in der Höhe verstellt werden und nur im Ausschwenkbereich 9a ausschwenken. Insbesondere beim Lösen der Schwenkscheibe 16 an der hinterschnittenen Längsnut 19 kann sie sich nur noch im Ausschwenkbereich 9a zurückschwenken. Die Gefahr eines versehentlichen Verklemmens mit halb ausgeschwenkter Schwenkscheibe, beispielsweise am Nuthals mit der lichten Öffnung 20, wird dadurch verhindert.
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Durch eine besondere Ausgestaltung der Schwenkscheibe 16 wird der Zylinderschalter 1 durch die an der Oberseite der Schwenkscheibe 16 angeformten Schrägklemmflächen 16a, beim Verklemmen an den Kanten der T-Nutschultern 19ts einer T-Nut 19t bzw. an der hinterschnittenen Längsnut 19, in der Nut zentriert. Durch die formschlüssige Verbindung zwischen den Schrägklemmflächen 16a und den Kanten der T-Nutschultern 19ts im arretiertem Zustand des Zylinderschalters 1 kehrt die Schwenkscheibe 16 auch bei großer Krafteinwirkung nicht in ihre Ausgangsstellung zurück. Eine Beschädigung des Querfixierungswandanschlags 10a wird dadurch vermieden. Nur über eine Drehung an der Welle 12 kann sie in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderschalter
- 2
- Gehäuse
- 3
- Basisteil
- 4
- Nutteil
- 5
- Anschlussaufnahmeteil
- 6
- Steckergehäuse
- 7
- Führung
- 8
- Öffnung
- 9
- Durchgangsöffnung
- 9a
- Ausschwenkbereich
- 9b
- Querfixierungsbereich
- 10
- Wandanschlag
- 10a
- Querfixierungswandanschlag
- 11
- Arretierungselement
- 12
- Welle
- 13
- Längsschlitz
- 14
- Ausnehmung
- 15
- Außengewinde
- 16
- Schwenkscheibe
- 16a
- Schrägklemmflächen
- 17
- Innengewinde
- 18
- Sprengring
- 19
- Längsnut
- 19t
- T-Nut
- 19tf
- Nutflanke
- 19ts
- Nutschulter
- 19tsb
- Nutschulterbreite
- 20
- Lichte Öffnung
- 21
- Maschinenteil
- 22
- Baulänge
