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Die
Erfindung betrifft einen in einer stufenförmig hinterschnittenen Verankerungsnut
fixierbaren Sensor, insbesondere Positionssensor, mit einem länglichen
Sensorgehäuse,
das in einem Abstand zu seinen beiden Stirnflächen mindestens eine zur Oberseite
und zu den beiden Seitenflächen
offene Aussparung aufweist, in der eine um eine mit der Hochachse
des Sensorgehäuses
gleichgerichtete Drehachse verdrehbare Klemmeinheit angeordnet ist,
die ein Klemmteil mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Klemmflügeln und
ein zur Drehbetätigung
des Klemmteils dienendes Betätigungsteil
aufweist, wobei das Klemmteil durch Verdrehen des Betätigungsteils
zwischen einer mit seinen Klemmflügeln bezüglich der beiden Seitenflächen des
Sensorgehäuses
ausgefahrenen Klemmstellung und einer diesbezüglich weiter eingefahrenen
Lösestellung
bewegbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Arbeitsvorrichtung,
die ein mit mindestens einem solchen Sensor ausgestattetes Arbeitsgerät, beispielsweise einen
fluidbetätigten
Linearantrieb, enthält.
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Ein
Stand der Technik dieser Art geht aus der
DE 20211518 U1 hervor.
Der dort beschriebene Sensor enthält ein Sensorgehäuse mit
einer im Wesentlichen mittigen Aussparung, in der eine ein Klemmteil und
ein Betätigungsteil
definierende einstückige Klemmeinheit
verdrehbar aufgenommen ist. Das Klemmteil hat sich diametral gegenüberliegende Klemmflügel, an
denen radial nach außen
orientierte Klemmflächen
mit exzentrischem Verlauf ausgebildet sind. Die Fixierung des Sensors
in einer Verankerungsnut erfolgt dadurch, dass die Klemmeinheit
mittels eines Werkzeuges verdreht wird, sodass die zuvor in einer
eingefahrenen Lösestellung
befindlichen Klemmflügel
zur Seite hin ausgefahren und unter Einnahme der Klemmstellung mit
den gegenüberliegenden
Nutflanken der Verankerungsnut verspannt werden. Zwar lässt sich
der Sensor auf diese Weise relativ sicher verankern. Unter Umständen verbleibt
jedoch ein gewisses Bewegungsspiel zwischen dem die Sensormittel
enthaltenden Sensorgehäuse
und der mit der Verankerungsnut ausgestatteten Gerätekomponente.
Dies kann bei ungünstigen
Betriebsbedingungen, beispielsweise bei Vibrationen, Fehlfunktionen
hervorrufen.
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Die
DE 9414869 U1 beschreibt
eine Anordnung, bei der ein Sensor unter anderem mittels einer stirnseitig
angebrachten zweiteiligen Klemmeinheit in einer Verankerungsnut
fixierbar ist. Die Klemmeinheit besitzt ein drehbewegliches Klemmteil und
ein mit diesem in Gewindeeingriff stehendes Betätigungsteil. Durch Verdrehen
des Betätigungsteils
kann das Klemmteil in eine den Nuthals untergreifende Klemmstellung
verlagert werden, wobei gleichzeitig das Betätigungsteil mit dem Nutgrund
verspannt wird. Da das Sensorgehäuse
hiermit allein nicht sicher festgehalten wird, ist am entgegengesetzten Endbereich
des Sensorgehäuses
eine zusätzliche Rastverbindungseinrichtung
vorgesehen, was jedoch den Herstellungsaufwand vergrößert.
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Eine ähnliche
Anordnung, jedoch ohne Rastverbindungseinrichtung und ohne verschwenkbares Klemmteil,
ist auch im Patent Abstract of Japan bezüglich der
JP 2001280310 A beschrieben.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen
vorzuschlagen, die eine einfache und sichere lösbare Fixierung eines Sensors
in einer stufenförmig
hinterschnittenen Verankerungsnut ermöglichen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Sensor der eingangs genannten Art vorgesehen, dass
das Klemmteil und das Betätigungsteil
zwei separate, bezüglich
der Drehachse relativ zueinander verdrehbare Bauteile sind, die
miteinander in Gewindeeingriff stehen, wobei das Betätigungsteil
am Sensorgehäuse
ohne Gewindeeingriff drehbar gelagert und gleichzeitig nach unten
abgestützt
ist, ohne über eine
von der Unterseite des Sensorgehäuses
gebildete, zur Abstützung
am Nutgrund der Verankerungsnut dienende Abstützfläche hinauszuragen.
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Die
Aufgabe wird ferner gelöst
durch eine Arbeitsvorrichtung, die ein Arbeitsgerät mit zwei
relativ zueinander bewegbaren Gerätekomponenten umfasst, wobei
die eine Gerätekomponente
mindestens eine stufenförmig
hinterschnittene Verankerungsnut aufweist, in der mindestens ein
erfindungsgemäßer Sensor
lösbar
verankert ist, wobei die andere Gerätekomponente mindestens ein
zur berührungslosen Betätigung des
Sensors geeignetes Betätigungselement
trägt.
Bei dem Arbeitsgerät
handelt es sich beispielsweise um einen fluidbetätigten Linearantrieb.
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Erfindungsgemäß ist bei
aktivierter Klemmeinheit nicht nur diese in der Verankerungsnut verspannt,
sondern zugleich auch das Sensorgehäuse. Das Klemmteil drückt von
unten her gegen die Hinterschnittstufen der Verankerungsnut, wobei gleichzeitig
das Sensorgehäuse
durch das dieses beaufschlagende Betätigungsteil mit seiner Abstützfläche gegen
den Nutgrund der Verankerungsnut gedrückt wird.
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Die
Handhabung der Befestigungsmittel kann insbesondere so ablaufen,
dass das Klemmteil bei einer Drehbetätigung des Betätigungsteils
zunächst
aufgrund der Gewindereibung des Ge windeeingriffs mitgenommen und
aus der Lösestellung
in eine durch Anschlagmittel vorgegebene Zwischenstellung seitwärts ausgefahren
wird, in der es die Hinterschnittstufen der Verankerungsnut untergreift. Beim
anschließenden
Weiterdrehen des Betätigungsteils
schraubt sich das Klemmteil nach oben bis in die Klemmstellung zur
Anlage an den Hinterschnittstufen. Beginnend mit dem Kontakt zwischen dem
Klemmteil und den Hinterschnittstufen wird das Sensorgehäuse über das
Betätigungsteil
in die Verankerungsnut hinein und gegen den Nutgrund vorgespannt.
Das Lösen
der Verankerung findet zweckmäßigerweise
durch einen entgegengesetzten Bewegungsablauf statt.
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Die
die Ausfahrbewegung des Klemmteils begrenzenden Anschlagmittel können von
den Nutflanken der Verankerungsnut gebildet sein. Vorzugsweise sind
sie jedoch unmittelbarer Bestandteil des Sensors selbst, wobei sie
sich zweckmäßigerweise am
Sensorgehäuse
befinden und beispielsweise von der Begrenzungsfläche der
Aussparung gebildet sind.
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Zur
Vorgabe der Lösestellung
sind zweckmäßigerweise
ebenfalls am Sensorgehäuse
angeordnete Anschlagmittel vorhanden, die wirksam sind, wenn das
Klemmteil in Richtung der Lösestellung
zurückgedreht
wird.
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Die
Unteransprüche
definieren noch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Vorzugsweise
ist die Klemmeinheit durch Zusammenwirken mit dem Sensorgehäuse an diesem verliersicher
gehalten. Hierzu kann die Aussparung des Sensorgehäuses einen
das Klemmteil aufnehmenden Aufnahmeabschnitt aufweisen sowie einen sich
daran zur Oberseite des Sensorgehäuses hin anschließenden offenen
Halsabschnitt, in den das Betätigungsteil
hineinragt. Der Halsabschnitt ist in seinem Querschnitt so ausgebildet,
dass das Klemmteil nicht hindurchgeführt werden kann. Außerdem ist der
Querschnitt des Halsabschnittes so an den in ihn eingreifenden Abschnitt
des Betätigungsteils
angepasst, dass das Betätigungsteil
in der Querrichtung des Sensorgehäuses gefangen ist.
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Zweckmäßigerweise
ragt das Betätigungsteil unter
Gewindeeingriff koaxial in das Klemmteil hinein. Dabei wird das
Klemmteil von dem Betätigungsteil
zweckmäßigerweise
durchgriffen. Dies erlaubt eine besonders einfache stirnseitige
Abstützung
des Betätigungsteils.
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Um
eine besonders einfache Drehlagerung der gesamten Klemmeinheit zu
erzielen, kann das Betätigungsteil
an seiner dem Grund der Aussparung zugewandten unteren Stirnseite
eine Lagerausnehmung aufweisen, die drehbar auf einen nach oben
ragenden gehäuseseitigen
Lagerzapfen aufgesteckt ist. Verglichen mit einer prinzipiell ebenfalls
möglichen
Bauweise, bei der das Betätigungsteil
seinerseits einen nach unten in die Wandung des Sensorgehäuses eintauchenden
Lagerzapfen aufweist, können
hierdurch besonders niedrige Höhenabmessungen
des Sensorgehäuses
verwirklicht werden. Somit können
die Sensoren auch zum Einbau in Verankerungsnuten mit relativ kleinem
Nutquerschnitt bereitgestellt werden.
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Im
Innern des Sensorgehäuses
befinden sich die eigentlichen Sensormittel, beispielsweise magnetoresistive
Sensormittel oder ein sogenannter Reed-Schalter. Diese Sensormittel
werden zweckmäßigerweise
von einer im Innern des Sensorgehäuses untergebrachten Platine
getragen, beispielsweise eine Leiterplatte. Die Realisierung geringer
Querabmessungen des Sensors wird hierbei begünstigt, wenn die Platine hochkant
ausgerichtet ist, also mit zur Hochachse und zur Längsachse
des Sensorgehäuses
paralleler Platinenebene. Die Platine kann insbesondere durch Rastverbindungsmittel
im Innern des Sensorgehäuses
fixiert sein.
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Es
empfiehlt sich, die Sensormittel und den Kabelabgang des Sensors
einander entgegengesetzten Endbereichen des Sensorgehäuses zuzuordnen.
Dadurch können
die Sensormittel ohne Be hinderung durch ein abgehendes Kabel auch
sehr nahe vor einer Wand platziert werden. In diesem Fall ist es von
Vorteil, wenn sich die Platine mit einem schmalen Platinenstegabschnitt
durch den zwischen der Aussparung und der Abstützfläche befindlichen Zwischenbereich
hindurch erstreckt und sich beidseits an diesen Platinenstegabschnitt
je ein Platinenendabschnitt anschließt, der in Richtung der Hochachse
größere Abmessungen
als der Platinenstegabschnitt aufweisen kann, wobei der eine Platinenendabschnitt
die Sensormittel und der andere Platinenendabschnitt die Anschlusskontakte
für die
nach außen
führenden
elektrischen Leiter aufweist.
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Zweckmäßigerweise
enthält
das Sensorgehäuse
einen haubenartigen Gehäusehauptkörper, der
die Platine einschließlich
der daran angeordneten Komponenten aufnimmt und der zum anderen von
einer ebenfalls als Gehäusebestandteil
fungierenden ausgehärteten
Vergussmasse ausgefüllt
ist. Die Abstützfläche für den Nutgrund
kann hierbei von der Vergussmasse gebildet sein.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
sich aus einem Arbeitsgerät
in Gestalt eines fluidbetätigten
Linearantriebes und einem Sensor bevorzugten erfindungsgemäßen Aufbaus
zusammenset zende Arbeitsvorrichtung in einer Teildarstellung und
im Längsschnitt
gemäß Schnittlinie
I-I aus 3,
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2 eine
perspektivische Einzeldarstellung des Sensors,
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3 einen
Ausschnitt der Anordnung aus 1 im Längsschnitt
gemäß Schnittlinie
III-III mit in Klemmstellung befindlichem Klemmteil, wobei ergänzend strichpunktiert
die Lösestellung
des Klemmteils angedeutet ist, und
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4 einen
Querschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV
aus 1 und 3, wobei das Klemmteil strichpunktiert
bei Einnahme der Klemmstellung und in durchgezogenen Linien, wie
auch in 1, in der ausgefahrenen, von
den Hinterschnittstufen noch abgerückten Zwischenstellung abgebildet
ist.
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Die
insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Arbeitsvorrichtung
enthält
ein mit mindestens einem Sensor 2 bestücktes Arbeitsgerät 3.
Der mindestens eine Sensor 2 ist an einer ersten (4)
von zwei relativ zueinander bewegbaren Gerätekomponenten 4, 5 befestigt
und wird bei einer vorbestimmten Relativposition dieser beiden Komponenten 4, 5 durch
ein an der zweiten Gerätekomponente 5 angeordnetes Betätigungselement 6 berührungslos
aktiviert. Die Relativbewegung der beiden Gerätekomponenten 4, 5 ist
zweckmäßigerweise
eine Linearbewegung.
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Bei
dem Arbeitsgerät 3 handelt
es sich insbesondere um ein Antriebsgerät, vorzugsweise einer durch
Fluidkraft betätigten
Art. Exemplarisch handelt es sich um einen fluidbetätigten Linearantrieb,
insbesondere in Gestalt eines Arbeitszylinders. Hierbei ist die
erste Gerätekomponente 4 vom
Gehäuse
des Linearantriebes gebildet und die zweite Gerätekomponente 5 ist
eine diesbezüglich
gemäß Doppelpfeil 7 linear
verschiebliche Abtriebseinheit, die einen in einem Innenraum 8 des
Gehäuses 4 aufgenommenen Abtriebskolben 12 umfasst.
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Der
Abtriebskolben 12 unterteilt den Innenraum 8 in
zwei Arbeitskammern, die über
je einen Fluidkanal 13, 14 gesteuert mit Druckmedium
beaufschlagbar sind, um den Abtriebskolben 12 und mithin die
gesamte Abtriebseinheit 5 zu der Linearbewegung veranlassen
zu können.
Ein ebenfalls zu der Abtriebseinheit 5 gehörendes,
mit dem Abtriebskolben 12 bewegungsgekoppeltes Kraftabgriffsteil 15, vorliegend
in Gestalt einer stirnseitig aus dem Gehäuse 4 herausragenden
Kolbenstange, ermöglicht außerhalb
des Gehäuses 4 einen
Kraftabgriff, beispielsweise zur Betätigung eines nicht näher abgebildeten
Maschinenelementes.
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Das
Betätigungselement 6 ist
so ausgebildet, dass es Sensormittel 16 des Sensors 2 berührungslos
betätigen
kann, wenn es diesbezüglich
eine bestimmte Relativposition einnimmt, insbesondere eine Position
radial innerhalb. Dementsprechend ist der Sensor 2 so angeordnet,
dass die Sensormittel 16 mit geringem Abstand längsseits
neben der Bewegungsbahn des Betätigungselementes 6 platziert sind.
Bei dem Betätigungselement 6 handelt
es sich zweckmäßigerweise
um eine Permanentmagneteinrichtung, beispielsweise einen am Abtriebskolben 12 angeordneten
permanentmagnetischen Ringmagnet. Die Sensormittel 16 sind
vorzugsweise von magnetoresistiven Sensormitteln oder von einem
sogenannten Reed-Schalter gebildet.
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Der
in 2 in Alleinstellung abgebildete Sensor 2 ist
ausgebildet, um in einer stufenförmig hinterschnittenen
Verankerungsnut 17 der ersten Gerätekomponente 4 durch
Klemmung lösbar
fixierbar zu sein. Die erste Gerätekomponente 4 ist
mit einer oder mehreren solcher Verankerungsnuten 17 ausgestattet,
die einen linearen Verlauf haben und sich parallel zu der Linearbewegungsrichtung 7 erstrecken.
In jeder solchen Verankerungsnut 17 können ein oder mehrere Sensoren 2 fixiert
sein, um entweder nur eine oder mehrere Relativpositionen zwischen
den beiden Gerätekomponenten 4, 5 zu
erfassen.
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Die
Verankerungsnut 17 ist unmittelbar in der ersten Gerätekomponente 4 ausgebildet
und in deren Außenfläche 18 eingelassen.
Sie erstreckt sich vorzugsweise über
die gesamte Baulänge
der ersten Gerätekomponente 4,
wobei sie an ihren beiden Stirnseiten vorzugsweise offen ist und
an ihrer von der ersten Gerätekomponente 4 wegweisenden Längsseite
eine schlitzartige Nutöffnung 22 aufweist. Das
Einsetzen und Entnehmen des Sensors 2 in die beziehungsweise
aus der Verankerungsnut 17 ist beim Ausführungsbeispiel
durch die schlitzartige Nutöffnung
hindurch möglich
und kann somit auch dann erfolgen, wenn die Verankerungsnut 17 stirnseitig aufgrund
des momentanen Anwendungsfalles des Arbeitsgerätes 3 nicht zugänglich ist.
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Es
sei an dieser Stelle erwähnt,
dass sich die Verankerungsnut 17 nicht unmittelbar an der
ersten Gerätekomponente 4 befinden
muss. Sie kann auch Bestandteil einer anderen Trägereinrichtung sein, beispielsweise
einer an der ersten Gerätekomponente 4 festlegbaren
Halterung.
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Die
Verankerungsnut 17 enthält
zweckmäßigerweise
einen sich unmittelbar an die Außenfläche 18 anschließenden,
die schlitzartige Nutöffnung 22 bildenden
Nuthals 23, an den sich über zwei Hinterschnittstufen 24 ein
breiterer Verankerungsabschnitt 25 anschließt. Auf
diese Weise ergibt sich ein in der Tiefenrichtung der Verankerungsnut 17 abgestufter Verlauf
der beiden längsseitigen
Nutflanken 26, wobei sich die Hinterschnittstufen 25 jeweils über die gesamte
Nutlänge
erstrecken.
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Bei
der Verankerungsnut 17 handelt es sich zweckmäßigerweise
um eine sogenannte T-Nut mit im Wesentlichen T-ähnlichem Querschnitt. Der Verankerungsabschnitt 25 hat
dabei insgesamt einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt.
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Die
Verankerungsnut 17 besitzt außerdem eine als Nutgrund 27 bezeichnete,
dem Nuthals 23 in der Nut-Tiefenrichtung gegenüberliegende
Grundfläche,
die vorzugsweise eben ist.
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Der
Sensor 2 kann über
ein von ihm abgehendes elektrisches Kabel 28 mit einer
nicht näher dargestellten
Steuer-, Anzeige- und/oder Auswerteeinrichtung verbunden werden.
Das elektrische Kabel 28 umfasst mehrere elektrische Leiter 32,
die innerhalb des Sensors 2 mit den Sensormitteln 16 in elektrischer
Verbindung stehen. Letzteres geschieht zweckmäßigerweise mittels im Innern
des Sensors 2 verlaufender elektrischer Leiterzüge 33 auf
einer Platine 34, beispielsweise einer Leiterplatte. Die
Platine 34 trägt
auch die Sensormittel 16 und ist mit bevorzugt padartigen
Anschlusskontakten 35 versehen, an denen die elektrischen
Leiter 32 elektrisch leitend ange bracht sind, beispielsweise
durch Anlöten
oder durch Ankleben mittels eines Leitklebers.
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Die
Sensormittel 16 befinden sich, wie auch die gesamte Platine 34 und
die anderen daran angeordneten Komponenten, im Innern des als Sensorgehäuse 36 bezeichneten,
eine längliche
Gestalt aufweisenden Gehäuses
des Sensors 2. Der Sensor 2 kann derart in der
Verankerungsnut 17 platziert werden, dass er in dieser
komplett aufgenommen ist und mithin auch das Sensorgehäuse 36 nicht über die schlitzartige
Nutöffnung 22 hinaus
vorsteht. Zur ortsfesten Fixierung innerhalb der Verankerungsnut 17 trägt das Sensorgehäuse 36 eine
insgesamt mit Bezugsziffer 37 bezeichnete Klemmeinheit,
unter deren Mitwirkung der Sensor 2 innerhalb der Verankerungsnut 17 mit
der Nutwandung kraftschlüssig
verspannbar ist.
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Die
Klemmeinheit 37 sitzt in einer zur Oberseite 42 und
zu den beiden den Nutflanken 26 zugewandten Seitenflächen 43 offenen
Aussparung 44 des Sensorgehäuses 36. Zweckmäßigerweise
gehen die seitlichen Öffnungen
der Aussparung 44 ununterbrochen in die an der Oberseite 42 befindliche
obere Öffnung 46 der
Aussparung 44 über.
In Richtung der Längsachse 47 des
Sensorgehäuses 36 ist
die Aussparung 44 auf beiden Seiten von je einem Gehäuse-Längenabschnitt 48, 49 flankiert
und begrenzt.
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Das
Kabel 28 geht zweckmäßigerweise
von der rückwärtigen Stirnfläche 39 des
Sensorgehäuses 36 ab.
Die ihm zugeordneten Anschlusskontakte 35 befinden sich
vorzugsweise im Innern des sich anschließenden rückwärtigen Gehäuse-Längenabschnittes 49.
Die Sensormittel 16 sind zweckmäßigerweise in dem der vorderen
Stirnfläche 38 zugeordneten
vorderen Gehäuse-Längenabschnitt 48 untergebracht.
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Das
Sensorgehäuse 36 hat
eine zur Längsachse 47 rechtwinkelige
Hochachse 52. Bei in der Verankerungsnut 17 fixiertem
Sensor 2 verläuft
die Hochachse 52 gleichgerichtet mit der Nut-Tiefenrichtung und
somit insbesondere auch rechtwinkelig zum Nutgrund 27.
Die Querachse 53 des Sensorgehäuses 36 verläuft rechtwinkelig
zur sowohl der Längsachse 47 als
auch der Hochachse 52.
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Die
im in die Verankerungsnut 17 eingesetzten Zustand dem Nutgrund 27 zugewandte
Unterseite des Sensorgehäuses 36 bildet
eine bevorzugt ebene Abstützfläche 54,
die am Nutgrund 27 anliegen und sich daran in der Nut-Tiefenrichtung
abstützen kann.
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Die
Klemmeinheit 37 ist um eine mit der Hochachse 52 des
Sensorgehäuses 36 gleichgerichtete
Drehachse 55 relativ zum Sensorgehäuse 36 verdrehbar.
Dabei setzt sich die Klemmeinheit 37 aus zwei separaten
Bauteilen zusammen, die beide, unabhängig voneinander, um die Drehachse 55 verdrehbar
sind. Diese Bauteile sind ein Klemmteil 56 und ein mit
diesem in Gewindeeingriff stehendes Betätigungsteil 57.
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Das
Klemmteil 56 besitzt einen Zentralabschnitt 58,
der mittig von einer Innengewindebohrung 62 durchsetzt
ist und von dem an sich diametral gegenüberliegenden Stellen zwei Klemmflügel 63,
bezüglich
der Drehachse 55 radial, wegragen. Das Betätigungsteil 57 greift
mit einem ein Außengewinde aufweisenden
Schaftabschnitt 64 durch die Innengewindebohrung 62 des
Klemmteils 56 hindurch, wobei der schon erwähnte Gewindeeingriff
vorliegt. Mit seiner nach unten, in Richtung der Abstützfläche 54 weisenden
Stirnfläche 65 stützt sich
das Betätigungsteil 57 an
der Bodenfläche 66 der
Aussparung 44 nach unten hin ab.
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Ein
ausgehend von dieser Bodenfläche 66 in Richtung
der oberen Öffnung 46 nach
oben ragender, mit dem Sensorgehäuse 36 bevorzugt
einstückiger zylindrischer
Lagerzapfen 67 taucht in eine zu der Stirnfläche 65 hin
offene, ebenfalls zylindrische Lagerausnehmung 68 des Betätigungsteils 57 ein.
Die Längsachsen
der Lagerausnehmung 68 und des Lagerzapfens 67 fallen
mit der Drehachse 55 zusammen. Außerdem sind die Durchmesser
dieser Komponenten 67, 68 so aufeinander abgestimmt,
dass das Betätigungsteil 57 um
die Drehachse 55 relativ zum Sensorgehäuse 36 verdrehbar
bleibt, wobei die ineinander eingreifenden Komponenten 67, 68 die dafür verantwortliche
Drehlagereinrichtung bilden.
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Die
Gewindeverbindung zwischen dem Befestigungsteil 57 und
dem Klemmteil 56 ist ausreichend reibungsbehaftet, um bei
einer Drehbetätigung
des Betätigungsteils 57 eine
Drehmitnahme des Klemmteils 56 zu gewährleisten, solange dieses nicht
von in seine Drehbewegungsbahn ragenden Anschlagmitteln an einer
entsprechend gerichteten Drehbewegung gehindert wird. Ist das Klemmteil 56 an
einer Drehbewegung gehindert, bewirkt die gleichzeitige Drehbetätigung des
Betätigungsteils 57 aufgrund
des hierbei auftretenden Schraubvorganges eine Verlagerung des Klemmteils 56 längs der Hochachse 52,
und zwar entsprechend der Drehrichtung des Betätigungsteils 57 nach
oben oder unten. Da zwischen dem Betätigungsteil 57 und
dem Sensorgehäuse 36 kein
Gewindeeingriff vorliegt, bleibt deren Relativposition in Richtung
der Hochachse 52 stets die gleiche.
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Bedingt
durch die geschilderte Anordnung ist außerdem gewährleistet, dass das Betätigungsteil 57 ungeachtet
seiner momentan eingenommenen Drehposition nie nach unten über die
Abstützfläche 54 des Sensorgehäuses 36 hinausragen
kann.
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Zweckmäßigerweise
bildet das Sensorgehäuse 36 unmittelbar
selbst die erwähnten,
in die Drehbewegungsbahn des Klemmteils 56 ragenden Anschlagmittel 69.
Sie sind zweckmäßigerweise
von zwei Vorsprüngen
gebildet, die je einer der beiden Seitenflächen 43 zugeordnet
sind und dort in die seitliche Öffnung 45 hineinragen.
Zweckmäßigerweise liegen
sie sich bezüglich
der Drehachse 55 diametral gegenüber. Der eine Vorsprung ragt
vom vorderen Gehäuse-Längenabschnitt 48,
der andere Vorsprung vom rückwärtigen Gehäuse-Längenabschnitt 49 weg.
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Diese
Anschlagmittel 69 sind jeweils bei beiden Drehrichtungen
des Klemmteils 56 wirksam. Sie kooperieren dabei mit den
Klemmflügeln 63.
Letztere laufen bei der einen Drehrichtung auf den jeweils einen
und bei der anderen Drehrichtung auf den jeweils anderen Vorsprung
auf.
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Die
Aussparung 44 hat in Richtung der Längsachse 47 eine ausreichend
große
Länge,
um das gesamte Klemmteil 56 aufzunehmen, wenn dieses eine
in 3 strichpunktiert angedeutete Lösestellung
einnimmt. Die Klemmflügel 63 nehmen
hierbei eine bezüglich
des Sensorgehäuses 36 eingefahrene
Stellung ein, in der sie zweckmäßigerweise nicht über die
Seitenflächen 43 des
Sensorgehäuses 36 hinausragen.
Dadurch kann der Sensor 2 bei in Lösestellung befindlichem Klemmteil 56 ungehindert durch
den Nuthals 23 hindurch eingesetzt oder entnommen werden.
Die zwischen den beiden Seitenflächen 43 gemessene
Breite des Sensorgehäuses 36 ist
in der Regel nur geringfügig
kleiner als die Breite des Nuthalses 23.
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In
der Lösestellung
nimmt das Klemmteil 56 außerdem eine bezüglich des
Betätigungsteils 57 abgesenkte,
der Bodenfläche 66 der
Aussparung 44 angenäherte
oder daran anliegende Position ein. In dieser Position liegen die
nach oben, in Richtung des Nuthalses 23 weisenden Klemmflächen 71 tiefer
in der Verankerungsnut 17 als die dem Nutgrund 27 zugewandten
inneren Stufenflächen 72 der
Hinterschnittstufen 24. Diese Gegebenheiten sind in 4 in
Verbindung mit dem in durchgezogenen Linien abgebildeten Klemmteil 56 gut
ersichtlich.
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Um
den in die Verankerungsnut 17 eingesetzten Sensor 2 festzuklemmen,
wird das Betätigungsteil 57 manuell,
und bei Bedarf unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeuges, in
einer durch einen Pfeil angedeuteten Klemmrichtung 73 verdreht.
Um das Ansetzen eines Werkzeuges zu ermöglichen, verfügt das Betätigungsteil 57 an
seinem nach oben weisenden, im Bereich der Oberseite 42 angeordneten
oberen Endabschnitt 74 über
eine Werkzeugangriffskontur 75, beispielsweise in Gestalt eines
Schlitzes und/oder eines Innenmehrkants.
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Bei
dem in der Klemmrichtung 73 erfolgenden Verdrehen des Betätigungsteils 57 wird
zunächst das
Klemmteil 56 mitgenommen, wobei die beiden Klemmflügel 63 auf
entgegengesetzten Längsseiten des
Sensorgehäuses 36 aus
den seitlichen Öffnungen 45 rotativ
ausfahren und in eine ausgefahrene Zwischenstellung gelangen, in
der sie die Hinterschnittstufen 24 – Letztere sind in 3 nur
strichpunktiert angedeutet – innerhalb
des Verankerungsabschnittes 25 untergreifen. Diese Zwischenstellung ist
in 3 und 4 in durchgezogenen Linien gezeigt,
und man erkennt, dass hier noch ein gewisser Höhenabstand zwischen den Klemmflächen 71 und den
inneren Stufenflächen 72 vorhanden
ist. Die Ausfahrbewegung des Klemmteils 56 wird durch den Kontakt
zwischen den Klemmflügeln 63 und
den Anschlagmitteln 69 gestoppt. Um den Klemmvorgang zu
beenden, wird jedoch das Betätigungsteil 57 weiter
in der Klemmrichtung 73 verdreht, was zur Folge hat, dass
das seinerseits an einer weiteren Drehbewegung gehinderte Klemmteil 56 aufgrund
des Gewindeeingriffes auf dem Schaftabschnitt 64 nach oben
wandert, bis es schließlich
mit seinen Klemmflügeln 63 an
den den Nuthals 23 definierenden Hinterschnittstufen 24 zur
Anlage gelangt. Durch festes Anziehen des Betätigungsteils 57 mit
einem ausreichend hohen Drehmoment wird hier erreicht, dass die
Klemmflügel 63 mit
ihren Klemmflächen 71 gegen die
inneren Stufenflächen 72 vorgespannt
werden, während
gleichzeitig das Betätigungsteil 57 durch den
Kontakt zwischen seiner un teren Stirnfläche 65 und der Bodenfläche 66 nach
unten gegen das Sensorgehäuse 36 drückt und
dieses mit seiner Abstützfläche 54 gegen
den Nutgrund 27 spannt. Auf diese Weise ist das Sensorgehäuse 36 zuverlässig festgeklemmt
und verändert
auch bei Vibrationen seine Relativlage bezüglich der ersten Gerätekomponente 4 nicht.
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Das
Lösen der
Klemmverbindung geschieht durch einen umgekehrten Betätigungsablauf.
Man verdreht das Betätigungsteil 57 entgegen
der Klemmrichtung 73, wobei sich zunächst die Vorspannung bezüglich der
Wandung der Verankerungsnut 17 löst, indem das Klemmteil 56 geringfügig absinkt. Sobald
die zwischen den Klemmflügeln 63 und
den Hinterschnittstufen 24 vorhandene Reibung nicht mehr
ausreicht, um das Klemmteil 56 zu blockieren, macht dieses
aufgrund der Gewindereibung die Rückdrehbewegung des Betätigungsteils 57 mit,
bis seine Klemmflügel 63 wieder
in die Aussparung 44 eingefahren und durch Kontakt mit
den Anschlagmitteln 69 in dieser eingefahrenen Stellung
blockiert werden. Nun kann das Sensorgehäuse 36 zusammen mit
dem gesamten Sensor 2 entnommen werden.
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Solange
die beiden Komponenten 56, 57 miteinander in Gewindeeingriff
stehen, ist die gesamte Klemmeinheit 37 am Sensorgehäuse 36 verliersicher gehalten.
Dies hängt
beim Ausführungsbeispiel
damit zusammen, dass die Aussparung 44 in einen aus gehend
von der Oberseite 42 tiefer liegenden, durch das Klemmteil 56 belegten
Aufnahmeabschnitt 76 und einen sich daran anschließenden,
zu der Oberseite 42 ausmündenden Halsabschnitt 77 mit
im Vergleich zum Umriss des Klemmteils 56 reduziertem Querschnitt
aufweist, das Ganze bei Betrachtung in Richtung der Drehachse 55.
Der Halsabschnitt 77 verhindert also aufgrund seiner Kontur
ein nach oben erfolgendes Herausheben des Klemmteils 56 und
somit auch des damit in Gewindeeingriff stehenden Betätigungsteils 57.
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Damit
die Klemmeinheit 77 auch nicht seitlich aus der Aussparung 44 herauskippen
kann, sind außerdem
die Höhenabmessungen
des Betätigungsteils 57 so
gewählt,
dass es mit seinem oberen, bevorzugt kopfartigen Endabschnitt 74 in
den Halsabschnitt 77 hineinragt, wobei die in Richtung
der Längsachse 47 gemessene
Breite des Halsabschnittes 77 zu den Seitenflächen 43 hin
auf ein Maß verengt
ist, das kleiner ist als der Durchmesser des bevorzugt kreisrund
konturierten oberen Endabschnittes 74. Somit ist das Betätigungsteil 57 in
Richtung der Querachse 53 in dem Halsabschnitt 77 gefangen. Eine
Entnahme der Klemmeinheit 37 ist nur möglich, wenn diese durch Herausschrauben
des Betätigungsteils 57 in
ihre Komponenten zerlegt wird.
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Zweckmäßigerweise
hat der Halsabschnitt 77 im Bereich des oberen Endabschnittes 74 des
Betätigungsteils 57 einen
dessen Umfangsverlauf entsprechenden Konturverlauf, der bei kreisförmig konturiertem
oberem Endabschnitt 74 kreisbogenförmig konvex ausgebildet ist.
Dadurch ergibt sich auch eine weitere Führung des Betätigungsteils 57,
zusätzlich zu
den Eingriffsmaßnahmen
zwischen dem Lagerzapfen 67 und der Lagerausnehmung 68.
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Um
in der Querrichtung schmale Abmessungen des Sensorgehäuses 36 zu
ermöglichen,
ist die Platine 34 im Innern des Sensorgehäuses 36 hochkant
ausgerichtet. Ihre Platinenebene erstreckt sich also sowohl in Richtung
der Längsachse 47 als
auch in Richtung der Hochachse 52. Dies ist unter anderem
aus 4 gut ersichtlich.
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Aufgrund
der Aussparung 44 besitzt der Innenraum des Sensorgehäuses 36 zwischen
der Bodenfläche 66 der
Aussparung 44 und der dieser gegenüberliegenden Abstützfläche 54 nur
geringe Höhenabmessungen.
Gleichwohl erstreckt sich die Platine 34 zweckmäßigerweise
auch durch diesen Zwischenbereich 78 hindurch.
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Um
dies zu ermöglichen,
verfügt
die Platine 34 an einem Randbereich über eine Aussparung 79. Dies
führt dazu,
dass die Platine 34 in zwei in Richtung der Längsachse 47 diesseits
und jenseits der Aussparung 44 liegende Platinenendabschnitte 82, 83 und
einen diese verbindenden schmäleren
Platinenstegabschnitt 84 unterteilt ist. Der eine, erste
Platinenendabschnitt 82 trägt die Sensormittel 16 und liegt
innerhalb des vorderen Gehäuse-Längenabschnittes 48.
Der andere, zweite Platinenendabschnitt 83 trägt die Anschlusskontakte 35 und liegt
im rückwärtigen Gehäuse-Längenabschnitt 49. Der
Platinenstegabschnitt 84 durchsetzt den Zwischenbereich 78,
und zwar vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Zentrums des Betätigungsteils 57,
sodass die Drehachse 55 durch ihn hindurchgeht. Die beispielsweise
in Gestalt von Leiterbahnen ausgeführten Leiterzüge 33 können die
Aussparung 44 auf dem Platinenstegabschnitt 84 problemlos
und auf engstem Raum passieren.
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Aufgrund
der Aussparung 79 haben die beiden Platinenendabschnitte 82, 83,
in Richtung der Hochachse 52 gemessen, eine größere Höhe als der Platinenstegabschnitt 84.
Sie stellen daher ausreichend Fläche
zur Installation der Sensormittel 16 und der elektrischen
Leiter 32 zur Verfügung.
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Bevorzugt
können
die beiden Platinenendabschnitte 82, 83 so weit
nach oben ragen, dass sie die Aussparung 44 in der Längsrichtung
des Sensorgehäuses 36 flankieren.
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Um
eine besonders einfache Herstellung zu ermöglichen, enthält das Sensorgehäuse 36 zweckmäßigerweise
einen die Oberseite 42, die beiden Seitenflächen 43 und
die beiden Stirnflächen 38, 39 definierenden
haubenartigen Gehäusehauptkörper 85.
In diesen wird die mit allen Komponenten bestückte und bereits an die elektrischen
Leiter 32 angeschlossene Platine 34 durch die
an der Unterseite befindliche Gehäuseöffnung 86 hindurch
eingesetzt. Einerseits an der Platine 34 und andererseits
innen an der Wandung des Gehäusehauptkörpers 85 angeordnete
Rastmittel 87 ermöglichen
eine sichere Verankerung der Platine 34. Zusätzliche,
nicht näher dargestellte
gehäuseseitige
Führungselemente
gewährleisten
die gewünschte
Hochkantausrichtung der Platine 34. Im derart bestückten Zustand
wird der Innenraum des Gehäusehauptkörpers 85 mit
einer Vergussmasse 88 ausgegossen, beispielsweise ein Heißkleber,
die anschließend
aushärtet
und zusammen mit dem Gehäusehauptkörper 85 das
Sensorgehäuse 36 bildet.
Die Abstützfläche 54 kann
ganz oder teilweise von der Vergussmasse 88 gebildet sein.
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Der
in den Gehäusehauptkörper 85 hineinragende
Endabschnitt des Kabels 28 ist ebenfalls in die Vergussmasse 88 eingebettet,
wobei die hieraus resultierende stoffschlüssige Verbindung eine Zugentlastungsmaßnahme bezüglich des
Kabels 28 bewirkt.
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Der
Gehäusehauptkörper 85 besteht
zweckmäßigerweise
aus Kunststoffmaterial und kann durch Spritzgießen hergestellt sein. Die Klemmeinheit 37 besteht
vorzugsweise aus Metall.