DE19648679A1

DE19648679A1 - Zylinderschalter

Info

Publication number: DE19648679A1
Application number: DE19648679A
Authority: DE
Inventors: Romuald Fries; Wolfgang Schenk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: EP0846874A3; DE59706546D1; EP0846874B1; EP0846874A2; DE19648679C2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Zylinderschalter entsprechend der Gattung des Anspruchs 1 aus. Zylinderschalter werden hauptsächlich in Verbindung mit pneumatischen oder hydrau lischen Arbeitszylindern eingesetzt, um im Falle eines sich an ihnen vorbeibewegenden Arbeitskolbens ein elektrisches Signal auszulösen, das in Steuereinheiten weiterverarbeitbar ist. Zur Befestigung eines Zylinderschalters am Arbeitszy linder sind hierzu aus den Druckschriften EP 0 484 685 B1 und der US 3 639 868 A1 verschiedene beispielhafte Möglich keiten bekannt. In beiden Fällen ist der Zylinderschalter an einem separaten Halter befestigt, der in eine am Arbeitszy linder angeordnete nutförmige Ausnehmung eingreift und durch eine Schraubverbindung mit dieser Nut verspannt ist. Nach teilig bei diesen Anordnungen ist es, daß die Zylinderschal ter zunächst am Halter befestigt werden müssen und über die Außenkontur der Gehäuse der Arbeitszylinder hinausragen. Dies erfordert erhöhte Montagekosten und kann abhängig von den Verhältnissen des jeweiligen Einsatzfalles zu Platzpro blemen führen. Diese Nachteile lassen sich durch Zylinder schalter mit integrierter Haltevorrichtung vermeiden, die versenkt in der Ausnehmung des Arbeitszylinders angeordnet sind. Solche aus dem Stand der Technik bekannten Zylinder schalter werden in der Regel durch eine Verschraubung in den Ausnehmungen des Arbeitszylinders fixiert. Dabei kann es mangels einer Zentriereinrichtung in Verbindung mit den re lativ großen Fertigungstoleranzen der Ausnehmungen zu einem verkanteten Einbau kommen. Die in diesem Fall erzeugten Biegespannungen belasten den Zylinderschalter und können dessen Funktion stören, bzw. können im Extremfall zu einer mechanischen Zerstörung führen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Zylinderschalter mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, daß sein einteiliges und in der Ausnehmung des Arbeits zylinders versenkbares Schaltergehäuse einen Bereich zur Lagefixierung des Zylinderschalters aufweist, der eine Zen trierung des Zylinderschalters in der Ausnehmung ermöglicht. Dies erlaubt den verkantungsfreien Einbau eines Zylinder schalters auch in Ausnehmungen mit relativ großen Ferti gungstoleranzen. Funktionsbeeinträchtigende Biegespannungen treten somit nicht auf. Die Zentrierung erfolgt gleichzeitig mit der Fixierung des Zylinderschalters beim Einschrauben einer Befestigungsschraube - zusätzliche Arbeitsgänge bzw. zusätzlicher Werkzeugeinsatz ist nicht erforderlich. Die Zentrierung wird durch biegbare am Schaltergehäuse angeord nete Fortsätze ermöglicht, die von einem mit einer Befesti gungsschraube zusammenwirkenden Spreizkeil auseinanderge spreizt werden. Durch die versenkte Anordnung des Zylinder schalters und durch das Anliegen der Außenwandung der Fort sätze an den Wandungen der Ausnehmungen ist der Zylinder schalter zuverlässig gegen unbeabsichtigtes Verschieben ge sichert. Die Fortsätze lassen sich im Zuge der Herstellung des Schaltergehäuses in einem Kunststoffspritzgießverfahren preisgünstig ausbilden.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen oder der Be schreibung. So ist es beispielsweise vorteilhaft, durch ent sprechende Vorsprünge an den Fortsätzen, Führungen für die übrigen zur Befestigung notwendigen Bauteile anzuspritzen, um deren Verschraubung miteinander zu vereinfachen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert.

Fig. 1 zeigt den Zylinderschalter mitsamt seiner Befesti gungsteile in einer Draufsicht, in Fig. 2 ist der Zylinder schalter in eine Ausnehmung eines Arbeitszylinders einge führt und in einen Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II nach Fig. 1 dargestellt. Hierbei ist die Löse- bzw. Fixierstellung des Zylinderschalters jeweils als Halbschnitt gezeichnet.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt einen Zylinderschalter 10, dessen Schal tergehäuse 11 einteilig ausgebildet und in einem Kunst stoffspritzgießverfahren hergestellt ist. Das Schalterge häuse 11 gliedert sich in einen ersten Abschnitt 12 zur Lagefixierung des Zylinderschalters 10 an einem Arbeitszy linder und in einen zweiten, einen nicht erkennbaren Sensor aufnehmenden Abschnitt 13. Der Sensor des Zylinderschalters 10 ist vollständig vom Kunststoffmaterial des Schalterge häuses 11 umspritzt und dient im angebauten Zustand des Zy linderschalters 10 zur berührungslosen Erfassung eines sich vorbeibewegenden Arbeitskolbens. Hierzu kann als Sensor ein magnetischer, ein induktiver oder ein kapazitiver Näherungs schalter eingesetzt werden. Die beiden Abschnitte 12, 13 des Zylinderschalters 10 sind in dessen Längsrichtung hinterein anderliegend angeordnet und durch schmale als Gelenke wir kende Verbindungsstege 15 miteinander verbunden. Der der Lagefixierung dienende erste Abschnitt 12 wird von zwei von einander unabhängig beweglichen Fortsätzen 16 gebildet. Diese Fortsätze 16 begrenzen zwischen sich einen Schlitz 17. Der Schlitz 17 erstreckt sich in Längsrichtung des Zylinder schalters 10, beginnt am äußeren Ende des lagefixierenden ersten Abschnitts 12 und endet in einer quer zur Längs richtung verlaufenden Ausnehmung 18, die sich im Übergangs bereich zwischen den beiden Abschnitten 12, 13 befindet. Im lagefixierenden ersten Abschnitt 12 ist ein den Schlitz 17 überdeckendes Druckstück 20 angeordnet, das durch Vorsprünge 21 an den Fortsätzen 16 vorpositioniert ist. Das Druckstück 20 wird zentrisch von einer Befestigungsschraube 22 durch drungen, die mit einem unterhalb des Druckstücks 20 liegen den und daher in Fig. 1 verdeckten Spreizkeil 23 verschraubt ist. Im Spreizkeil 23 ist hierzu eine in Fig. 2 erkennbare Gewindebohrung 30 ausgebildet.

Zur Erläuterung der Wechselwirkung zwischen den miteinander verschraubten Bauteilen ist in Fig. 2 ein Querschnitt durch einen exemplarischen Einbaufall eines Zylinderschalters 10 dargestellt. Darin ist mit 25 das Gehäuse eines Arbeitszy linders 26 bezeichnet, das wenigstens an einer seiner Außen flächen eine nach außen offene, hinterschnittene Nut 27 aus bildet. In diese exemplarisch T-förmig ausgebildete Nut 27 ist ein Zylinderschalter 10 eingeführt. Vom Zylinderschalter 10 sind lediglich die den lagefixierenden ersten Abschnitt 12 bildenden Fortsätze 16 erkennbar. Diese Fortsätze 16 haben jeweils einen dreieckförmigen Querschnitt, wobei die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Wandungen 28 die Außenkontur bilden und dementsprechend voneinander abgewandt liegen. Diese beiden Wandungen 28 sind durch entgegengesetzt zueinander ansteigende Schrägflanken 29, die die Grundseite des dreieckförmigen Querschnitts der Fortsätze 16 bilden, miteinander verbunden. Der von den beiden Fortsätzen 16 be grenzte und im Bereich der Öffnung der arbeitszylinderseiti gen Nut 27 beginnende Spalt 17 erweitert sich demnach zum Nutgrund hin kontinuierlich. In diesen Spalt 17 ist der Spreizkeil 23, der eine entsprechend spiegelbildlich ausge bildete Außenkontur mit entsprechenden Gegenflanken 31 hat, eingesetzt. Der Spreizkeil 23 weist entlang seiner Hochachse eine durchgehende Gewindebohrung 30 auf. In diese Gewinde bohrung 30 ist die Befestigungsschraube 22 eingeschraubt, die mit ihrem Schaft 32 den Spalt 17 durchdringt und deren Kopf 33 an ihrem der Öffnung der Nut 27 zugewandten Ende ausgebildet ist. Der Kopf 33 liegt im Inneren des topfförmig ausgebildeten Druckstücks 20 auf, das sich mit seiner Boden platte auf den Fortsätzen 16 des Schaltergehäuses 11 ab stützt. Das Druckstück 20 ist im Durchmesser und in seiner Höhe auf die Öffnung der Nut 27 abgestimmt, sein Rand um schließt den Kopf 33 der Befestigungsschraube 22 umfangs seitig. Zur Verbringung des lagefixierenden ersten Ab schnitts 12 des Schaltergehäuses 11 von seiner in der ersten Zeichnungshälfte der Fig. 2 dargestellten Lösestellung in eine in der zweiten Zeichnungshälfte gezeichneten Klemm stellung wird die Befestigungsschraube 22 durch ein geeigne tes Werkzeug in Einschraubrichtung der Gewindebohrung 30 ge dreht. Dadurch bewegt sich der aufgrund seiner Außenkontur gegen Mitdrehen gesicherte Spreizkeil 23 in Richtung der Öffnung der Nut 27. Die Schrägflanken 29 der Fortsätze 16 gleiten dabei auf den Gegenflanken 31 des Spreizkeils 23 ab, wodurch die Fortsätze 16 auseinandergedrückt werden. Die Klemmstellung ist erreicht, sobald die Fortsätze 16 mit ihren rechtwinkligen Wandungen 28 an den Begrenzungsflächen der Nut 27 anliegen. Dadurch ist der Zylinderschalter 10 zentrisch fixiert.

Selbstverständlich sind Änderungen oder Weiterbildungen des Ausführungsbeispiels möglich, ohne vom Grundgedanken der Er findung abzuweichen. So ist es zum Beispiel durch eine ent sprechend angepaßte Außenkontur der Fortsätze 16 des Schal tergehäuses 11 auch möglich, derartige Zylinderschalter in Nuten 27 einzubauen und zu fixieren, die einen von der be schriebenen T-Form abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt, aufweisen. Ebenso denkbar ist es, daß das Schaltergehäuse 11 mehrere der Lagefixierung dienende Abschnitte 12 aufweist.

Claims

1. Zylinderschalter (10) zur Anordnung in einer Längsnut (27) eines Maschinenteils, insbesondere Gehäuse (25) eines Arbeitszylinders (26), mit einem Schaltergehäuse (11), in dem ein Sensor angeordnet ist, der infolge eines sich am Zy linderschalter (10) vorbeibewegenden Körpers, insbesondere Arbeitskolben, ein elektrisches Signal auslöst, und mit einer Befestigungseinrichtung (12), die zur Fixierung des Zylinderschalters (10) in der Längsnut (27) von einer Löse stellung in eine Klemmstellung verbringbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (12) mehr teilig ausgebildet ist und wenigstens zwei Fortsätze (16) aufweist, daß an den Fortsätzen (16) quer zur Längsnut (27) ansteigende Schrägflanken (29) ausgebildet sind, an denen ein Klemmkörper (23) mit entsprechenden Gegenflanken (31) anliegt, und daß der Klemmkörper (23) mittels eines Befesti gungsmittels (22) relativ zu den Fortsätzen (16) beweglich ist, wodurch der Zylinderschalter (10) durch ein Spreizen der Fortsätze (16) in der Längsnut (27) zentrierbar ist.

2. Zylinderschalter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schrägflanken (29) der Fortsätze (16) ein ander zugewandt sind und in Richtung der Öffnung der Längs nut (27) aufeinander zu ansteigen.

3. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Fortsätze (16) der Innenkontur der Längsnut (27) entsprechen.

4. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (16) gelenkig mit dem Schaltergehäuse (11) gekoppelt sind.

5. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fortsätzen (16) Vor sprünge (21) zur Vorpositionierung der die Befestigungsein richtung (12) bildenden Bauteile angeordnet sind.

6. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse (11) ein teilig ausgebildet ist und aus einem Kunststoff, insbeson dere einem glasfaserverstärktem Kunststoff, besteht, und daß der Sensor mit diesem Kunststoff umspritzt ist.

7. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderschalter (10) voll ständig in der Längsnut (27) versenkbar ist.

8. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderschalter (10) in der Längsnut (27) zerstörungsfrei lös- und klemmbar befestigt ist, und daß das Befestigungsmittel (22) eine durch die Öff nung der Längsnut (27) hindurch betätigbare Schraube ist, die in eine Gewindebohrung (30) im Klemmkörper (23) ein greift.

9. Zylinderschalter (10) nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kopf (33) der Schraube auf einem Druckkör per (20) aufliegt, der sich auf den Fortsätzen (16) ab stützt.

10. Zylinderschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (23) im Horizon talschnitt eine rechteckige Außenkontur hat, und daß der Zy linderschalter (10) in der Lösestellung seiner Befestigungs einrichtung (12) von außen in die Längsnut (27) einsetzbar ist.