DE202015100786U1

DE202015100786U1 - Sensor with a housing and a mounting piece

Info

Publication number: DE202015100786U1
Application number: DE202015100786.8U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2016-05-20
Anticipated expiration: 2025-02-20

Abstract

Sensor (10) mit einem Gehäuse (12) und einem Montagestück (14), die in einem Verbindungsbereich dicht und drehbar miteinander verbunden sind, wobei in dem Verbindungsbereich mindestens eine Nut (44) vorgesehen ist, in welcher ein elastisches Dichtelement (46) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fläche (48) der Nut (44) angeschrägt ist, um dem elastischen Element (46) Raum zum Ausweichen zu bieten, wenn das elastische Element (46) in der Nut (44) zusammengedrückt wird.Sensor (10) having a housing (12) and a mounting piece (14), which are tightly and rotatably connected to each other in a connection region, wherein in the connecting region at least one groove (44) is provided, in which an elastic sealing element (46) characterized in that at least one surface (48) of the groove (44) is chamfered to provide the elastic member (46) with space to evade as the resilient member (46) is compressed in the groove (44).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einem Gehäuse und einem Montagestück nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a sensor with a housing and a mounting piece according to the preamble of claim 1.

In manchen Anwendungen ist gewünscht, dass ein fest montierter Sensor weiterhin drehbar bleibt. Das kann dazu genutzt werden, ihn auf ein Ziel auszurichten, oder um für bessere Lesbarkeit einer Anzeige zu sorgen. Dazu ist der Sensor zweiteilig aufgebaut, mit einem Gehäuse und einem Montagestück, die gegeneinander verdreht werden können. In some applications, it is desired that a permanently mounted sensor remain rotatable. This can be used to target it or to make it easier to read. For this purpose, the sensor is constructed in two parts, with a housing and a mounting piece that can be rotated against each other.

In der Automatisierungstechnik werden Sensoren zur Überwachung von Prozessgrößen wie Füllstand, Durchfluss, Temperatur oder Druck eingesetzt. Das Montagestück wird hier als Prozessanschluss bezeichnet und beispielsweise in einen Anschluss an einem Behälter eingeschraubt, in dem Prozessgrößen überwacht werden sollen. In automation technology, sensors are used to monitor process variables such as level, flow, temperature or pressure. The mounting piece is referred to here as a process connection and screwed, for example, in a connection to a container in which process variables are to be monitored.

Häufig werden wegen der Beständigkeit gegen äußere Einflüsse metallische Bauteile eingesetzt. Es besteht dann eine ganze Reihe von Anforderungen an die Verbindung. Gehäuse und Montagestück sollen gegeneinander verdrehbar sein, jedoch weder in axialer noch radialer Richtung Spiel aufweisen. Das Reiben metallischer Flächen aufeinander ist zu vermeiden, da es eine schlechte Haptik bietet und die Gefahr des Festfressens besteht. Das Losdrehmoment darf nicht zu klein sein, um ein unerwünschtes Verdrehen zu vermeiden, das schon durch Vibrationen ausgelöst werden könnte. Um die Bauteile wirtschaftlich herzustellen, dürfen keine zu engen Fertigungstoleranzen vorgegeben werden. Frequently, because of the resistance to external influences, metallic components are used. There is then a whole series of requirements for the connection. Housing and mounting piece should be rotated against each other, but have neither play in the axial or radial direction. The rubbing of metallic surfaces on each other should be avoided, since it offers a bad feel and the risk of seizure exists. The loosening torque must not be too small to avoid unwanted twisting, which could be triggered by vibrations. In order to produce the components economically, no too tight manufacturing tolerances may be specified.

Es ist bekannt, elastische Dichtelemente wie O-Ringe in dem Verbindungsbereich einzusetzen, um Toleranzen auszugleichen und zugleich eine wasserdichte Verbindung sicherzustellen. Je nach Toleranzlage gelingt es damit bisher recht gut, radiales Spiel zu unterdrücken, aber nur eingeschränkt, ein axiales Spiel zu verhindern. Muss nämlich der O-Ring zu stark verpresst werden, um die axialen Toleranzen auszugleichen, so schränkt dies die gewünschte Drehbarkeit der Verbindung ein. It is known to use elastic sealing elements such as O-rings in the connection area to compensate for tolerances while ensuring a watertight connection. Depending on the tolerance position so far it succeeds quite well to suppress radial play, but only to a limited extent to prevent axial play. If the O-ring has to be pressed too hard in order to compensate for the axial tolerances, this limits the desired rotatability of the connection.

Aus der DE 10 2009 028 662 A1 ist eine Anordnung zur Verbindung eines Messgeräts mit einem das zu messende Medium enthaltenden Behältnis bekannt. Diese Verbindung ist dicht, aber nicht drehbar. Damit stellt sich auch das Problem des axialen Toleranzausgleichs nicht oder jedenfalls in wesentlich geringerem Ausmaß. Das Dichtelement der DE 10 2009 028 662 A1 soll ein hohes Elastizitätsmodul aufweisen, mit dem es sich aber kaum verformen und Toleranzen aufnehmen könnte. From the DE 10 2009 028 662 A1 An arrangement for connecting a measuring device with a container containing the medium to be measured is known. This connection is tight, but not rotatable. Thus, the problem of axial tolerance compensation is not or at least to a much lesser extent. The sealing element of DE 10 2009 028 662 A1 should have a high modulus of elasticity with which it could hardly deform and tolerances.

Die DE 10 2012 221 270 A1 offenbart eine Hochdruckdichtung für die Prozessmesstechnik. Dabei ist zum radialen Abdichten eine Nut mit einer Schräge vorgesehen. In der Nut sitzt ein O-Ring, während der sich durch die Schräge verjüngende Spalt mit einem keilförmigen Stützring abgedichtet ist. Der Stützring verhindert ein Verformen des O-Rings. Eine Drehbarkeit der Verbindung ist auch hier nicht vorgesehen, und wegen seiner radialen Position sowie der verhinderten Verformbarkeit ist der O-Ring nicht geeignet, Toleranzen aufzunehmen, erst recht keine axialen Toleranzen. The DE 10 2012 221 270 A1 discloses a high pressure seal for process instrumentation. In this case, a groove with a bevel is provided for radial sealing. In the groove sits an O-ring, while the tapered gap through the bevel is sealed with a wedge-shaped support ring. The support ring prevents deformation of the O-ring. A rotation of the connection is not provided here, and because of its radial position and the prevented deformability of the O-ring is not suitable to take tolerances, certainly no axial tolerances.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte drehbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen dem Gehäuse und dem Montagestück eines Sensors zu schaffen. It is therefore an object of the invention to provide an improved rotatable connection between two components, in particular between the housing and the mounting piece of a sensor.

Diese Aufgabe wird durch einen Sensor mit einem Gehäuse und einem Montagestück nach Anspruch 1 gelöst. Gehäuse, insbesondere Sensorkopf, und Montagestück, insbesondere Prozessanschluss, sind im verbundenen Zustand gegeneinander drehbar. Beim Drehen bleibt die Verbindung erhalten, sie löst sich nicht wie eine einfache Schraubverbindung. In einem Verbindungsbereich ist eine Nut mit einem elastischen Element vorgesehen. Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Nut mit mindestens einer schrägen Fläche zu versehen. Wenn nun beim Schaffen der Verbindung auf das elastische Element je nach axialen Toleranzen unterschiedlicher Druck ausgeübt wird, kann das elastische Element entsprechend in der Nut ausweichen. This object is achieved by a sensor with a housing and a mounting piece according to claim 1. Housing, in particular sensor head, and mounting piece, in particular process connection, are rotatable against each other in the connected state. When turning the connection is maintained, it does not dissolve like a simple screw. In a connection region, a groove with an elastic element is provided. The invention is based on the idea of providing the groove with at least one inclined surface. If, when creating the connection to the elastic element, different pressure is exerted depending on the axial tolerances, the elastic element can accordingly dodge in the groove.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass auch große Toleranzschwankungen ausgeglichen werden können. Die Verbindung bleibt drehbar, da das elastische Element nicht zu stark verpresst wird. Dabei können Normteile eingesetzt werden, beispielsweise ein O-Ring als elastisches Element. The invention has the advantage that even large tolerance variations can be compensated. The connection remains rotatable because the elastic element is not pressed too much. In this case, standard parts can be used, for example, an O-ring as an elastic element.

Die Nut ist vorzugsweise an dem Gehäuse oder an dem Montagestück angeordnet. Der Beitrag von Gehäuse und Montagestück zu der Verbindung ist weitgehend austauschbar. Denkbar ist auch, dass jeweils eine Nut an dem Gehäuse und dem Montagestück eine gemeinsame Nut bilden. Daraus ergeben sich auch entsprechende Möglichkeiten, schräge Flächen zu bilden: Wenn es nur eine Nut gibt, dann weist sie natürlich die erfindungsgemäße schräge Fläche auf. Bei einer gemeinsamen Nut können schräge Flächen am Gehäuse, am Montagestück oder an beidem vorgesehen sein, um ausreichend Raum zum Ausweichen für das elastische Element zu schaffen. The groove is preferably arranged on the housing or on the mounting piece. The contribution of housing and mounting piece to the connection is largely interchangeable. It is also conceivable that each form a groove on the housing and the mounting piece a common groove. This also results in appropriate opportunities to form inclined surfaces: If there is only one groove, then of course it has the oblique surface according to the invention. In a common groove, sloping surfaces may be provided on the housing, on the mounting piece, or on both to provide sufficient space for dodging the elastic member.

Das Gehäuse weist bevorzugt ein Adapterteil auf, welches den gehäuseseitigen Anteil des Verbindungsbereichs bildet. Es ist also nicht das eigentliche Gehäuse, das die Verbindung eingeht, sondern ein Adapterteil als Zwischenstück. Es können weitere Zwischenstücke vorgesehen sein, ebenso wie umgekehrt das Gehäuse mit dem Adapterteil einstückig ausgebildet werden kann. The housing preferably has an adapter part, which forms the housing-side portion of the connection area. So it is not the actual case that enters the connection, but an adapter part as an intermediate piece. It can be provided further intermediate pieces, as well as vice versa, the housing can be integrally formed with the adapter part.

Das Montagestück weist bevorzugt ein Übergangsstück auf, welches den montageseitigen Anteil des Verbindungsbereichs bildet. Das Übergangsstück ist die Entsprechung des Adapterteils auf Seiten des Montagestücks. Auch hier können weitere Zwischenstücke vorgesehen oder umgekehrt Montagestück und Übergangsstück einstückig ausgebildet sein. The mounting piece preferably has a transition piece, which forms the mounting-side portion of the connection area. The transition piece is the equivalent of the adapter part on the side of the mounting piece. Again, more spacers may be provided or vice versa mounting piece and transition piece formed integrally.

Gehäuse und Montagestück sind bevorzugt aus Metall, insbesondere Edelstahl hergestellt. Damit sind sie robust gegenüber äußeren Einflüssen einschließlich solchen der Anwendung oder des Prozesses, an dem der Sensor als Messgerät eingesetzt ist. Alternativ ist denkbar, das Gehäuse und/oder Montagestück zumindest teilweise aus Kunststoff herzustellen. Housing and mounting piece are preferably made of metal, especially stainless steel. Thus, they are robust against external influences including those of the application or the process in which the sensor is used as a measuring device. Alternatively, it is conceivable to at least partially produce the housing and / or mounting piece from plastic.

Gehäuse und Montagestück sind bevorzugt zumindest im Verbindungsbereich rotationssymmetrisch um eine zentrale Achse geformt. Der Sensor hat gleichsam eine zumindest stückweise zylindrische Form. Das erleichtert auch das Zusammenbauen oder Einbauen durch Schraubverbindungen. Gehäuse und Montagestück weisen bevorzugt im Verbindungsbereich jeweils eine Planfläche senkrecht zu der zentralen Achse auf, die einander gegenüberliegen, wobei die Nut in der Planfläche angeordnet ist. Die Planflächen bilden zunächst einen axialen Anschlag für die Verbindung. Die Planfläche ist ein geeigneter Ort, um mittels Nut und elastischem Element axiale Toleranzen effektiv und vollständig auszugleichen. Housing and mounting piece are preferably formed at least in the connection region rotationally symmetrical about a central axis. The sensor has an at least piecewise cylindrical shape. This also facilitates assembly or installation by screw connections. Housing and mounting piece preferably have in the connecting region in each case a plane perpendicular to the central axis, which lie opposite each other, wherein the groove is arranged in the plane surface. The flat surfaces initially form an axial stop for the connection. The plane surface is a suitable place to compensate effectively and completely by means of groove and elastic element axial tolerances.

Zumindest über einen Ringanteil des Verbindungsbereichs umschließt das Gehäuse bevorzugt das Montagestück ringförmig oder umgekehrt. Auch dadurch wird die Verbindung stabilisiert. At least over a ring portion of the connecting region, the housing preferably encloses the mounting piece in a ring or vice versa. This also stabilizes the connection.

In dem Ringanteil ist bevorzugt mindestens eine weitere Nut mit einem Dichtelement angeordnet. Das Dichtelement, das ebenfalls ein O-Ring sein kann, sorgt für radialen Toleranzausgleich und Dichtigkeit. Denn das elastische Element in der Nut mit schräger Fläche, insbesondere wenn diese Nut in einer Planfläche senkrecht zur zentralen Achse angeordnet ist, kann nur sehr eingeschränkt für radialen Ausgleich sorgen. Außerdem ist dort die Dichtwirkung nicht vollständig, da das elastische Element in den durch die schräge Fläche geschaffenen Raum ausweichen kann. Das ist eine von der Erfindung gewollte oder zumindest in einigen Ausführungsformen in Kauf genommene Trennung der Funktionen, in der die Nut mit schräger Fläche in erster Linie dem axialen Toleranzausgleich dient. In the ring portion at least one further groove is preferably arranged with a sealing element. The sealing element, which can also be an O-ring, ensures radial tolerance compensation and tightness. Because the elastic element in the groove with an oblique surface, in particular if this groove is arranged in a plane perpendicular to the central axis, can provide only very limited for radial compensation. In addition, the sealing effect is not complete there, since the elastic element can escape into the space created by the inclined surface. This is a separation of the functions intended by the invention, or at least accepted in some embodiments, in which the oblique surface groove serves primarily for axial tolerance compensation.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in: The invention will be explained in more detail below with regard to further features and advantages by way of example with reference to embodiments and with reference to the accompanying drawings. The illustrations of the drawing show in:

1 eine Skizze zum Veranschaulichen einer drehbaren Verbindung ohne Spiel in axialer Richtung; 1 a sketch illustrating a rotatable connection without play in the axial direction;

2 eine schematische Darstellung eines Füllstandssensors, dessen Gehäuse gegenüber einem Montagestück und damit dem Behälter drehbar bleibt; 2 a schematic representation of a level sensor, the housing with respect to a mounting piece and thus the container remains rotatable;

3 eine schematische Schnittdarstellung zweier drehbar verbundener Bauteile zur Erläuterung der Problemstellung des axialen Toleranzausgleichs; 3 a schematic sectional view of two rotatably connected components to explain the problem of axial tolerance compensation;

4 eine Schnittdarstellung der drehbaren Verbindung zweier Bauteile in einer herkömmlichen Lösung mit nicht ausreichendem axialem Toleranzausgleich; 4 a sectional view of the rotatable connection of two components in a conventional solution with insufficient axial tolerance compensation;

5 eine Ausschnittdarstellung des Verbindungsbereichs zweier verbundener Bauteile mit einer Plannut, in der es noch zu einer zu starken Verpressung eines elastischen Elements kommt; 5 a detail view of the connecting portion of two connected components with a Plannut, in which it comes too strong compression of an elastic element;

6a–b eine Ausschnittdarstellung des Verbindungsbereichs zweiter verbundener Bauteile mit einer Nut mit schräger Fläche, in der das elastische Element ausweichen kann; in 6a in einer Situation mit maximalem, in 6b mit minimalem axialem Spiel; und 6a B shows a detail of the connection region of second connected components with a groove with an inclined surface, in which the elastic element can escape; in 6a in a situation with maximum, in 6b with minimal axial play; and

7 eine Schnittdarstellung der drehbaren Verbindung zweier Bauteile in einer Ausführungsform der Erfindung mit Nut mit schräger Fläche. 7 a sectional view of the rotatable connection of two components in an embodiment of the invention with groove with an inclined surface.

1 zeigt eine Skizze zweier Bauteile, die drehbar miteinander verbunden sind. Beispielsweise handelt es sich um einen Sensor 10 mit einem Gehäuse 12 als erstes Bauteil und einem Montagestück 14 als zweites Bauteil. In dem Gehäuse 12 befindet sich der Sensorkopf, also beispielsweise zumindest ein Teil der Mess- und Auswertungselektronik sowie Elektronik und Bedienelemente für den Austausch von Messdaten und Parametrierungen. Der Sensor 10 kann durch Fühlelemente und externe Teile der Messelektronik ergänzt werden. Das Montagestück 14 dient dazu, den Sensor 10 in einer Anwendungsposition zu montieren, und ist insbesondere ein Prozessanschluss. 1 shows a sketch of two components which are rotatably connected to each other. For example, it is a sensor 10 with a housing 12 as the first component and a mounting piece 14 as a second component. In the case 12 is the sensor head, so for example, at least part of the measurement and evaluation electronics and electronics and controls for the exchange of measurement data and parameter settings. The sensor 10 can be supplemented by sensing elements and external parts of the measuring electronics. The mounting piece 14 serves to the sensor 10 in an application position, and is in particular a process connection.

Die beiden Bauteile sind im verbundenen Zustand gegeneinander verdrehbar, wie dies in 1 durch Pfeile 16 angedeutet ist. Das kann dazu dienen, den Sensor 10 auf ein Messobjekt auszurichten oder eine Anzeige beziehungsweise Bedienelemente in eine geeignete Orientierung zu bringen. Trotz der Verdrehbarkeit soll aber die Verbindung kein Spiel in radialer oder axialer Richtung aufweisen. Dabei sind auch Fertigungstoleranzen insbesondere der mit einem weiteren Pfeil 18 bezeichneten axialen Ausdehnung von Gehäuse 12 und Montagestück 14 zu berücksichtigen. The two components are rotated in the connected state against each other, as in 1 through arrows 16 is indicated. That can serve the sensor 10 to align with a target or a display or controls to bring in a suitable orientation. Despite the twistability but the connection should have no play in the radial or axial direction. In this case, manufacturing tolerances are in particular the one with a further arrow 18 designated axial extent of housing 12 and mounting piece 14 to take into account.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Montage des Sensors 10 an einem Behälter 20. Die drehbare Verbindung ermöglicht, das Gehäuse 12 relativ zu dem Behälter 20 zu drehen. Der Sensor 10 ist beispielhaft als Füllstandssensor mit einer TDR-Sonde 24 gezeigt, mit deren Hilfe der Füllstand 24 eines Mediums 26 in dem Behälter 20 gemessen wird. Stattdessen könnte der Sensor 10 den Füllstand auch nach einem anderen Messprinzip bestimmen, oder eine andere Messgröße wie nicht abschließend einen Durchfluss, einen Druck oder eine Temperatur messen. Auch die Montage des Sensors 10 an einem Behälter 20 ist als Beispiel zu verstehen. 2 shows a schematic sectional view of the mounting of the sensor 10 on a container 20 , The rotatable connection allows the housing 12 relative to the container 20 to turn. The sensor 10 is exemplary as a level sensor with a TDR probe 24 shown with the help of which the level 24 a medium 26 in the container 20 is measured. Instead, the sensor could 10 also determine the level according to another measuring principle, or measure another measured variable such as not finally a flow, a pressure or a temperature. Also the mounting of the sensor 10 on a container 20 is to be understood as an example.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der beiden drehbar verbundenen Bauteile Gehäuse 12 und Montagestück 14. In der Praxis kann es sein, dass Gehäuse 12 und Montagestück 14 nicht direkt miteinander verbunden sind, sondern über Zwischenstücke. Dann zeigt 3 nicht Gehäuse 12 und Montagestück 14 selbst, sondern beispielsweise einen mit dem Gehäuse 12 verbundenen Adapterteil, insbesondere Ringadapter, und eine mit dem Montagestück verbundene Aufnahme beziehungsweise ein Übergangsstück. Für die Erläuterung der drehbaren Verbindung spielt es keine Rolle, ob solche Zwischenstücke vorhanden sind, sie werden vereinfachend weiterhin als Gehäuse 12 und Montagestück 14 bezeichnet und könnten tatsächlich auch einstückig als untere beziehungsweise obere Endbereiche von Gehäuse 12 und Montagestück 14 ausgebildet sein. 3 shows a schematic sectional view of the two rotatably connected components housing 12 and mounting piece 14 , In practice, it may be that case 12 and mounting piece 14 are not directly connected to each other, but via spacers. Then shows 3 not housing 12 and mounting piece 14 itself, but for example one with the housing 12 connected adapter part, in particular ring adapter, and a receptacle connected to the mounting piece or a transition piece. For the explanation of the rotatable connection, it does not matter if such spacers are present, they will continue to simplify as a housing 12 and mounting piece 14 in fact, and could also be integrally formed as lower and upper end portions of housing 12 and mounting piece 14 be educated.

Da vorzugsweise Gehäuse 12 und Montagestück 14 zumindest im Verbindungsbereich rotationssymmetrisch ausgebildet sind, ergibt sich aus 3, dass das Gehäuse 12 das Montagestück 14 über einen Ringanteil 30 ringförmig umgibt, wobei im unteren Verbindungsbereich jeweils abschließende Planflächen senkrecht zu einer zentralen Achse a aufeinander liegen. Die Rollen von Gehäuse 12 und Montagestück 14 in dem Verbindungsbereich können auch vertauscht sein, was auch für die noch im Folgenden erläuterten Ausgestaltungen gilt. Oben am Verbindungsbereich ist ein Sicherungsring 32 vorgesehen. As preferably housing 12 and mounting piece 14 formed rotationally symmetrical at least in the connection area, results from 3 that the case 12 the mounting piece 14 via a ring portion 30 annularly surrounding, wherein in the lower connection region each final planar surfaces are perpendicular to a central axis a to each other. The roles of housing 12 and mounting piece 14 in the connection region can also be reversed, which also applies to the embodiments explained below. At the top of the connection area is a circlip 32 intended.

Soll nun in dem Verbindungsbereich ein elastisches Element, wie ein O-Ring, zum Axialausgleich eingesetzt werden, so muss dieses sowohl das durch Toleranzen bedingte minimale wie auch das maximale, in 3 durch einen Pfeil 34 angedeutete Spiel ausgleichen. Dabei gibt das maximale Spiel den maximalen Toleranzausgleich und die Dimensionierung des elastischen Elements vor. Diese Dimensionierung muss auch bei minimalem Spiel funktionieren, d.h. die Verpressung des elastischen Elements muss immer noch so gering sein, dass sich die Verbindung montieren und Gehäuse 12 und Montagestück 14 in verbautem Zustand gegeneinander drehen lassen. If now in the connection area an elastic element, such as an O-ring, are used for axial compensation, then this must be both the minimum due to tolerances as well as the maximum, in 3 through an arrow 34 balance indicated play. The maximum clearance specifies the maximum tolerance compensation and the dimensioning of the elastic element. This dimensioning must also work with minimal play, ie the compression of the elastic element must still be so low that the connection mount and housing 12 and mounting piece 14 to turn against each other in installed condition.

4 zeigt eine herkömmliche Lösung des in 3 gestellten Problems des axialen Toleranzausgleichs. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in der gesamten Beschreibung die gleichen oder einander entsprechende Merkmale. Auch wenn in 4 die Form von Gehäuse 12 und Montagestück 14 insgesamt komplizierter ist, wird der Verbindungsbereich selbst weiterhin von den Planflächen 28 und dem Ringanteil 30 gebildet. In dem Ringanteil 30 befinden sich eine erste Radialnut 36 und eine zweite Radialnut 38 jeweils mit einem O-Ring 40, 42. Dadurch wird ein radialer Toleranzausgleich geschaffen. Indem die zweite Radialnut 38 im Übergangsbereich zu den Planflächen 28 angeordnet ist, kann auch das axiale Spiel eingeschränkt, jedoch je nach Toleranzlage nicht ausreichend beseitigt werden. 4 shows a conventional solution of in 3 Asked problem of axial tolerance compensation. Herein, like reference characters throughout the specification denote the same or corresponding features. Even if in 4 the shape of housing 12 and mounting piece 14 more complicated overall, the connection area itself continues to be off the plane surfaces 28 and the ring portion 30 educated. In the ring portion 30 There is a first radial groove 36 and a second radial groove 38 each with an O-ring 40 . 42 , As a result, a radial tolerance compensation is created. By the second radial groove 38 in the transition area to the plane surfaces 28 is arranged, the axial clearance can be limited, but not sufficiently eliminated depending on the tolerance position.

5 zeigt in einer Ausschnittdarstellung des Verbindungsbereichs eine erste, noch nicht ganz ausreichende Überlegung für den axialen Toleranzausgleich. Dazu wird in der Planfläche 28 des Montagestücks 14, oder alternativ in derjenigen des Gehäuses 12, eine Nut 44 angebracht, in die ein elastisches Element 46 eingelegt oder mit leichter Vorspannung auf deren Innendurchmesser d aufgezogen wird. Ist das elastische Element 46, insbesondere ein O-Ring, als drittes Element zusätzlich zu den O-Ringen 40, 42 in den Radialnuten 36, 38 vorgesehen, so wird der radiale Spielausgleich von dem axialen Spielausgleich getrennt. Gleichzeitig sollte vorzugsweise die zweite Radialnut 38 etwas nach oben in den Ringanteil 30 hinein versetzt werden, da sie nur noch zum Abdichten und radialen Spielausgleich dient. Durch diese Trennung der Funktionen müssen für die Nut 44 und das elastische Element 46 nur noch axiale, nicht mehr radiale Toleranzen in der Toleranzbetrachtung berücksichtigt werden. 5 shows in a cutout view of the connection area a first, not quite sufficient consideration for the axial tolerance compensation. This is done in the plane surface 28 of the mounting piece 14 , or alternatively in that of the housing 12 , a groove 44 attached, in which an elastic element 46 inserted or with slight bias on the inner diameter d is drawn. Is the elastic element 46 , in particular an O-ring, as a third element in addition to the O-rings 40 . 42 in the radial grooves 36 . 38 provided, the radial clearance compensation is separated from the axial clearance compensation. At the same time should preferably the second radial groove 38 something up in the ring portion 30 put into it, since it only serves for sealing and radial clearance compensation. Due to this separation of functions must be for the groove 44 and the elastic element 46 only axial, no longer radial tolerances are considered in the tolerance consideration.

Mit der Nut 44 und dem elastischen Element 46 gelingt es zwar, ein axiales Spiel zu unterdrücken. Es zeigt sich aber, dass bei minimalem Spiel die Verpressung des elastischen Elements 46 zu hoch wird und deshalb die Verbindung von Gehäuse 12 und Montagestück 14 nicht mehr montier- und drehbar ist. With the groove 44 and the elastic element 46 Although it succeeds to suppress an axial play. It turns out, however, that with minimal play the compression of the elastic element 46 becomes too high and therefore the connection of housing 12 and mounting piece 14 is no longer mountable and rotatable.

6 zeigt eine weitere Ausschnittdarstellung der Verbindung nach einer Modifikation der Nut 44, und zwar in 6a bei maximalem und in 6b bei minimalem axialem Spiel, also in den Extremsituationen, welche die Fertigungstoleranzen für die axialen Ausdehnungen von Gehäuse 12 und Montagestück 14 zulassen. Dazu wird nämlich in der Nut 44 eine schräge Fläche 48 angebracht. Je nach Ausführungsform kann sich dadurch die Nut 44 auch in das Gegenlager, also die Planfläche 28 des Gehäuses 12, erstrecken oder nicht. Wie schon mehrfach bemerkt, können Gehäuse 12 und Montagestück 14 im Verbindungsbereich die Rollen tauschen, so dass es beispielsweise auch Ausführungsformen mit einer Nut 44 mit schräger Fläche 48 in dem Gehäuse 12 und keiner Nut oder nur einer schrägen Fläche in dem Montagestück 14 gibt. 6 shows a further cutaway view of the connection after a modification of the groove 44 , in 6a at maximum and in 6b with minimal axial play, so in extreme situations, the manufacturing tolerances for the axial dimensions of housing 12 and mounting piece 14 allow. This is in fact in the groove 44 an oblique surface 48 appropriate. Depending on the embodiment, thereby the groove 44 also in the counter bearing, so the plane surface 28 of the housing 12 , extend or not. As already noted several times, can housing 12 and mounting piece 14 In the connection area, replace the roles, so that, for example, embodiments with a groove 44 with an oblique surface 48 in the case 12 and no groove or only a sloping surface in the mounting piece 14 gives.

Bei maximalem Spiel wie in 6a wirkt das elastische Element 46 wie in eine Plannut gemäß 5. Das elastische Element 46 steht unter wenig Druck und wird daher keinesfalls zu stark verpresst. Bei minimalem Spiel wie in 6b bewegt sich das Gehäuse 12 im Bereich der Planflächen 28 sehr nahe an das Montagestück 14. In einer Plannut würde nun das elastische Element 46 zu stark verpresst. Durch die eingebrachten Schrägen der schrägen Fläche 48 erhält das elastische Element 46 mehr Raum zur Ausdehnung, in den es ausweichen kann. Der Effekt einer zu starken Verpressung wird also durch die schrägen Flächen 48 vermieden, indem zusätzlicher Ausweichraum für das elastische Element 46 bereitgestellt wird. Deshalb lassen sich Gehäuse 12 und Montagestück 14 unabhängig vom axialen Spiel stets problemlos montieren und drehen. At maximum game as in 6a the elastic element acts 46 as in a plan groove according to 5 , The elastic element 46 is under little pressure and is therefore not pressed too much. With minimal play as in 6b the housing moves 12 in the area of the plane surfaces 28 very close to the mounting piece 14 , In a plan groove would now be the elastic element 46 too much compressed. Through the introduced bevels of the inclined surface 48 gets the elastic element 46 more space to expand into which it can dodge. The effect of excessive compression is thus due to the sloping surfaces 48 avoided by adding additional escape space for the elastic element 46 provided. That's why housings can be 12 and mounting piece 14 always easy to mount and turn, regardless of the axial play.

7 zeigt abschließend noch einmal eine Schnittdarstellung des Verbindungsbereichs mit einem Gehäuse 12 beziehungsweise dessen Ringadapter und einem Montagestück 14 beziehungsweise dessen Aufnahme in einer realistischeren, komplexeren Formgebung. Dabei sind sowohl die zwei Radialnuten 36, 38 als auch die zusätzliche Nut 44 in der Planfläche 28 mit den erfindungsgemäß in der Nut 44 angebrachten schrägen Flächen 48 vorgesehen. Die einzelnen Merkmale und deren Funktion wurden im Zusammenhang mit den 4 bis 6 bereits erläutert. 7 finally shows once again a sectional view of the connection area with a housing 12 or its ring adapter and a mounting piece 14 or its inclusion in a more realistic, more complex shape. Here are both the two radial grooves 36 . 38 as well as the additional groove 44 in the plane area 28 with the invention in the groove 44 attached sloping surfaces 48 intended. The individual characteristics and their function were related to the 4 to 6 already explained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009028662 A1 [0006, 0006] DE 102009028662 A1 [0006, 0006]
DE 102012221270 A1 [0007] DE 102012221270 A1 [0007]

Claims

Sensor (10) mit einem Gehäuse (12) und einem Montagestück (14), die in einem Verbindungsbereich dicht und drehbar miteinander verbunden sind, wobei in dem Verbindungsbereich mindestens eine Nut (44) vorgesehen ist, in welcher ein elastisches Dichtelement (46) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fläche (48) der Nut (44) angeschrägt ist, um dem elastischen Element (46) Raum zum Ausweichen zu bieten, wenn das elastische Element (46) in der Nut (44) zusammengedrückt wird. Sensor ( 10 ) with a housing ( 12 ) and a mounting piece ( 14 ), which are tightly and rotatably connected to one another in a connection region, wherein in the connection region at least one groove ( 44 ) is provided, in which an elastic sealing element ( 46 ), characterized in that at least one surface ( 48 ) of the groove ( 44 ) is tapered to the elastic element ( 46 ) Space to evade when the elastic element ( 46 ) in the groove ( 44 ) is compressed.

Sensor (10) nach Anspruch 1, wobei die Nut (44) an dem Gehäuse (12) oder an dem Montagestück (14) angeordnet ist, oder wobei jeweils eine Nut an dem Gehäuse (12) und dem Montagestück (14) eine gemeinsame Nut (44) bilden. Sensor ( 10 ) according to claim 1, wherein the groove ( 44 ) on the housing ( 12 ) or on the mounting piece ( 14 ) is arranged, or wherein in each case a groove on the housing ( 12 ) and the mounting piece ( 14 ) a common groove ( 44 ) form.

Sensor (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (12) ein Adapterteil aufweist, welches den gehäuseseitigen Anteil des Verbindungsbereichs bildet. Sensor ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the housing ( 12 ) has an adapter part, which forms the housing-side portion of the connection area.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Montagestück (14) ein Übergangsstück aufweist, welches den montageseitigen Anteil des Verbindungsbereichs bildet. Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the mounting piece ( 14 ) has a transition piece, which forms the mounting side portion of the connection area.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Gehäuse (12) und Montagestück (14) aus Metall, insbesondere Edelstahl hergestellt sind. Sensor ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein housing ( 12 ) and mounting piece ( 14 ) are made of metal, in particular stainless steel.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Gehäuse (12) und Montagestück (14) zumindest im Verbindungsbereich rotationssymmetrisch um eine zentrale Achse (a) geformt sind. Sensor ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein housing ( 12 ) and mounting piece ( 14 ) are formed at least in the connection region rotationally symmetrical about a central axis (a).

Sensor (10) nach Anspruch 6, wobei Gehäuse (12) und Montagestück (14) im Verbindungsbereich jeweils eine Planfläche (28) senkrecht zu der zentralen Achse (a) aufweisen, die einander gegenüberliegen, und wobei die Nut (44) in der Planfläche (28) angeordnet ist. Sensor ( 10 ) according to claim 6, wherein housing ( 12 ) and mounting piece ( 14 ) in the connection area in each case a plane surface ( 28 ) perpendicular to the central axis (a), which face each other, and wherein the groove ( 44 ) in the plane surface ( 28 ) is arranged.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest über einen Ringanteil (30) des Verbindungsbereichs das Gehäuse (12) das Montagestück (14) ringförmig umschließt oder umgekehrt. Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one ring portion ( 30 ) of the connection area the housing ( 12 ) the mounting piece ( 14 ) encloses annularly or vice versa.

Sensor (10) nach Anspruch 8, wobei in dem Ringanteil (30) mindestens eine weitere Nut (36, 38) mit einem Dichtelement (40, 42) angeordnet ist. Sensor ( 10 ) according to claim 8, wherein in the ring portion ( 30 ) at least one further groove ( 36 . 38 ) with a sealing element ( 40 . 42 ) is arranged.