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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors an einem Aufnahmemittel, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
DE 297 09 720 U1 beschreibt eine Befestigungsvorrichtung für einen Sensor, an dessen Außenfläche ein kugelsegmentförmiger Napf befestigt ist, der eine zentrale Bohrung aufweist, in der eine Schelle drehbar gelagert ist. Der Napf und damit der Sensor kann bezüglich der Schelle um eine Drehachse um 360° gedreht werden.
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Die
DE 297 22 497 U1 beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors an einem Aufnahmemittel, mit einem, an einer Außenfläche des Sensors befestigten Auflagerelementes, wobei das Auflagerelement bewegbar und in einer gewünschten Position an einem Zwischenelement arretierbar ist. An dem Zwischenelement ist das Aufnahmemittel befestigt. Das Auflagerelement ist in der Art einer konkaven Auswölbung, von der Wand des Sensors hervorstehend, gebildet. Die Auswölbung weist eine Bohrung auf, in welcher das Zwischenelement drehbar und auf der Oberfläche des Napfes verschiebbar gelagert ist und in einer gewünschten Position arretierbar befestigt ist. Es ist dadurch eine teil-kardanische Aufhängung des Sensors an dem Aufnahmemittel realisiert, die eine Ausrichtung des Sensors in weitem Bereich beliebig um zwei Achsen ermöglicht.
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Die genannten Vorrichtungen sind auf eine bestimmte Größe und Gestaltsform der jeweiligen Aufnahmemittel zugeschnitten und daher wenig flexibel in Bezug auf die Anbringung an verschiedenartige Aufnahmemittel.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors an einem Aufnahmemittel anzugeben, die bei einfacher Bauweise die Anbringung des Sensors an verschiedenartigste Aufnahmemittel ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Dadurch, dass das Zwischenelement aus zumindest einem ersten und einem zweiten Klemmelement gebildet ist, die entlang einer von zumindest einer Führungsfläche je eines Klemmelements gebildeten Führung in weitem Bereich aufeinander zu bewegbar und mit einem Spannmittel gegeneinander verspannbar sind, um in einer Aufnahme der Klemmelemente das Aufnahmemittel festzulegen, ist eine technische Maßnahme angegeben, die eine Festlegung eines Sensors an verschieden große und verschiedenst gestalteten Aufnahmemittel ermöglicht, da die Größe der Aufnahme stark variabel ist.
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Um die Vorrichtung für verschieden gestaltete Aufnahmemittel anwenden zu können, sind zwei oder mehrere Aufnahmen an oder zwischen den Klemmelementen gebildet.
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Die Aufnahmen können verschiedene Gestaltsformen aufweisen, sodass an ein und demselben Zwischenelement verschieden gestaltete Aufnahmemittel festgelegt werden können.
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Eine der Aufnahmen kann dabei so gestaltet sein, dass diese einen Vierkantstab oder einen Rundstab oder ein Rundrohr aufnehmen kann. Insbesondere kann zu diesem Zweck die Aufnahme so gestaltet sein, dass beispielsweise diese durch zwei dreieckförmige Vertiefungen jeweils an einem Klemmelement gebildet wird. Jedes Klemmelement trägt somit eine dreieckförmige Vertiefung, die dann als Auflager für eine Kante des Vierkantstabes dienen kann. Darin lässt sich auch ein Rundprofil festlegen.
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Eine zweite Aufnahme kann so gestaltet sein, dass sie bei zusammengeklemmten Klemmelementen eine L-förmige Aufnahme darstellt. Darin lässt sich beispielsweise ein L-profilartiges Winkelblech oder ein beliebig gestaltetes Blech mit einer winkligen Begrenzungskante einklemmen.
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Es versteht sich, dass grundsätzlich mannigfache Ausgestaltungsformen der Aufnahmen möglich sind.
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Um die Klemmelemente in einfacher Weise untereinander mit dem Spannelement zu verbinden, ist vorzugsweise eine als Schraube, insbesondere eine Zylinderschraube mit versenkbarem Innensechskantkopf vorgesehen, die in eine zentral angeordnete Bohrung gesetzt, beide Klemmelemente durchragt oder eines durchragt und in eines formschlüssig eingreift. Dabei kann sich in dem ersten Klemmelement der Kopf der Schraube an einem Grund der sich verengenden Bohrung abstützen. In dem zweiten Klemmelement greift die Schraube in ein Gewinde ein, sodass beide Klemmelemente gegeneinander festgezogen werde können.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei oder mehrere Spannmittel vorgesehen, die besonders bevorzugt auf einer Linie aufgereiht, in Bohrungen angeordnet sind. Zu beiden Seiten der Linie ist in den Klemmelementen jeweils eine Aufnahme für verschieden gestaltete Aufnahmemittel vorgesehen.
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Um eine kardanische oder teilweise kardanische Verstellmöglichkeit des Sensors zu ermöglichen, ist das Auflagerelement in der Art eines kugelsegmentförmigen Napfes gebildet oder auch in der Art eines kugelsegmentförmigen Vollmaterials, der von der Außenfläche des Sensors hervorsteht. Der Napf weist eine Bohrung auf, in welcher das erste Klemmelement drehbar und auf einer Oberfläche des Napfes verschiebbar gelagert und in einer gewünschten Position arretierbar ist. Somit kann der Sensor um zwei Achsen relativ zu dem Aufnahmemittel stufenlos verstellt und form- und kraftschlüssig lösbar festgelegt werden.
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In einer einfachen, kostengünstig erstellbaren Ausführungsform greift das in der zentralen Bohrung angeordnete Spannmittel in eine Gewindebohrung einer Scheibe, deren gewölbte Oberfläche formschlüssig an der Unterseite des Napfes anliegt ein. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und schnell montierbar, da dann nur mit einem Spannmittel alle Bauteile gegeneinander verspannt werden können.
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Die Außenwand des Zwischenelementes, hier besonders des ersten Klemmelementes, weist eine kugelsegmentförmige Einwölbung auf, die an die Kontur des Napfes angepasst ist. Dadurch ist eine große Kontaktfläche zwischen dem Napf und dem Zwischenelement gegeben.
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Um einen sicheren Kraft- und/oder Formschluss zwischen dem durch die beiden Klemmelemente gebildeten Zwischenelement zu schaffen, sind bevorzugt die gesamten Oberflächen der Aufnahmen für das jeweilige Aufnahmemittel mit einer Riffelung oder Rändelung oder Zahnung versehen.
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Die zwischen den beiden Klemmelementen ausgebildete Linearführung kann vielfältig ausgeführt sein. Eine einfache Lösung stellt eine Führung dar, die aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten, aus dem ersten Klemmelement auf das zweite Klemmelement vorstehenden Leisten besteht, die in dazu jeweils eine korrespondierende Rechtecknut am zweiten Klemmelement eingreifen. Zwischen den Leisten und den Nuten ist eine Gleitpassung ausgebildet.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Leiste so angeordnet, dass sie mit einer Oberfläche gleichzeitig eine Oberfläche einer Aufnahme bildet.
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Die Erfindung wir im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische, nicht maßstäbliche Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 eine Ansicht A der Vorrichtung in 1,
- 3 einen Längsschnitt II - II durch die Vorrichtung in 2,
- 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit einem als Rundstab in einer Aufnahme gebildeten, eingespannten Aufnahmemittel; und
- 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit einem als Vierkantstab in einer Aufnahme gebildeten, eingespannten Aufnahmemittel.
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In 1 ist in einer schematischen, nicht maßstäblichen Seitenansicht eine Vorrichtung 1 zur Befestigung eines Sensors 2 an einem Aufnahmemittel 3, das als Winkelblech 15 gebildet ist, gezeigt. Der Sensor 2 ist vorzugsweise als optoelektronischer Sensor ausgebildet, beispielsweise als Lichtschranke, Lichttaster oder Reflexionslichtschranke. Er bedarf vor Inbetriebnahme einer Justage und Festlegung an dem Aufnahmemittel 3.
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Die Vorrichtung 1 besteht aus einem, an einer Außenfläche 4 des Sensors 1 befestigten Auflagerelementes 5, das in der Art eines kugelsegmentförmigen Napfes 23 gebildet ist. Das Auflagerelement 5 als Verbindungselement zu einem Zwischenelement 6 ist an diesem bewegbar und in einer gewünschten Position arretierbar. Das Zwischenelement 6 wiederum ist mit dem Aufnahmemittel 3 verbunden, welches ganz unterschiedliche Gestaltsform haben kann (vgl. 1, 4 und 5).
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Zu diesem Zweck ist das Zwischenelement 6 in zumindest zwei voneinander getrennte Elemente, einem ersten Klemmelement 7 und einem zweiten Klemmelement 8 gebildet. Die Klemmelemente 7, 8 sind in ihrer Grundform plattenartig mit rechteckförmiger Grundrissform gebildet (vgl. 2).
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Die Klemmelemente 7, 8 können entlang einer zumindest von je einer Führungsfläche 9, 10 an jedem Klemmelement 7, 8 gebildeten Führung 11 in weitem Bereich aufeinander zubewegt oder voneinander wegbewegt werden und sind mit Spannmitteln 12', 12" gegeneinander verspannt. Zwischen den Klemmelementen 7, 8 sind zwei Aufnahmen 13, 14 mit unterschiedlicher Gestaltsform ausgebildet (vgl. 1). Eine Aufnahme 13 ist so gestaltet, dass ein Vierkant- oder Rundstab oder -rohr darin aufgenommen werden kann, wobei die Aufnahme 13 aus je einer dreieckförmigen Aussparung an jedem Klemmelement 7, 8 gebildet wird.
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Eine weitere Aufnahme 14 ist so gestaltet, dass sie ein Winkelblech 15 insbesondere an dessen Rand aufnehmen kann. Das Winkelblech 15 kann auch im Querschnitt L-förmig oder U-förmig gebildet sein. Um die Klemmelemente 7, 8 fest gegeneinander spannen zu können, ist bevorzugt ein zentrales Spannmittel als Klemmschraube vorgesehen. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Spannmittel 12', 12" als Klemmschrauben in der Art von zylindrischen Schrauben mit Innensechskant-Kopf vorgesehen. Ein Spannmittel 12 ist zentral in einer die beiden Klemmelemente 7, 8 durchragenden Bohrung 17 angeordnet.
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Wie 3 in einem Längsschnitt II-II durch die Vorrichtung in 2 zeigt, ist die zentrale Klemmschraube 12 so angeordnet, dass ihr Kopf in dem zweiten Klemmelement 8 zentriert ist und dieses durchgreift, während ihr Gewindeschaft eine verengte Bohrung in dem ersten Klemmelement 7 durchgreift und in eine Gewindebohrung 19 in einer Scheibe 27 eingreift, deren gewölbte Oberfläche formschlüssig an der Unterseite des Napfes 23 anliegt.
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Das Spannmittel 12 dient in dem gezeigten Ausführungsbeispiel demnach dazu, den Napf 23 an das Zwischenelement 6 und hier besonders an das erste Klemmelement 7 zu ziehen.
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Die weiteren beiden Spannmittel 12' und 12", die auf einer Linie 20 mit dem Spannmittel 12 aufgereiht in Bohrungen 21 und 22 greifen, sind zu beiden Seiten der Klemmschraube 12 angeordnet. Zu beiden Seiten der Linie 20 wiederum ist je eine Aufnahme 13, 14 angeordnet (vgl. 1, 4 und 5).
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Der aus der Außenfläche 4 des Sensors 2 hervorstehende Napf 23 weist eine Bohrung 25 auf, in welcher das erste Klemmelement 7 zusammen mit dem zentralen Spannmittel 12 drehbar und auf einer Oberfläche 26 des Napfes 23 verschiebbar gelagert ist und in einer gewünschten Position arretierbar ist.
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Die Außenwand des Zwischenelementes 6 bzw. des ersten Klemmelementes 7 weist eine an die Kugelsegment-Oberfläche des Napfes 23 angepasste Einwölbung 28 auf. Dadurch ist der Napf 23 formschlüssig und kraftschlüssig mit einer großen Kontaktfläche festlegbar. Mit der zentralen Klemmschraube 12 wird somit das erste Klemmelement 7 an dem Napf 23 festgelegt. Anschließend wird das betreffende Aufnahmemittel 3, wie in 3 gezeigt, als Rundstab in die Aufnahme 13 eingelegt bzw. die Klemmelemente 7, 8 um das Aufnahmemittel 3 gelegt und die Spannmittel 12' 12" angezogen.
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Anstelle des Aufnahmemittels 3 kann in die Aufnahme 14 das Winkelblech 15 eingelegt werden und die Klemmelemente 7, 8 miteinander verspannt werden. Um den Kraftschluss zwischen einer Oberfläche 29 der Aufnahme 14 mit dem Aufnahmemittel 3 zu verbessern, kann die Oberfläche 29 eine Riffelung, Rändelung oder Zahnung 30, wie 4 zeigt, aufweisen.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Führung 11 zwischen den beiden Aufnahmen 13, 14 angeordnet und aus zwei mit Abstand a zueinander angeordneten Leisten 31, 32 gebildet. Die Leisten 31, 32 ragen einstückig mit dem ersten Klemmelement 7 gebildet, aus diesem hervor und können in Nuten 33, 34 mit rechteckförmigem Querschnitt, die in dem zweiten Klemmelement 8 angeordnet sind, hineinragen. Eine sehr verdrehsichere, die Klemmelemente 7, 8 in ihrer Position sichernde Führung 11 ist dadurch bewirkt.
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Bezugszeichenliste
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- (1)
- Vorrichtung
- (2)
- Sensor
- (3)
- Aufnahmemittel
- (4)
- Außenfläche, v. 2
- (5)
- Auflagerelement
- (6)
- Zwischenelement
- (7)
- Klemmelement, erstes
- (8)
- Klemmelement, zweites
- (9)
- Führungsfläche
- (10)
- Führungsfläche
- (11)
- Führung
- (12)
- Spannmittel
- (12')
- Spannmittel
- (12")
- Spannmittel
- (13)
- Aufnahme
- (14)
- Aufnahme
- (15)
- Winkelblech
- (17)
- Bohrung, zentral
- (19)
- Gewindebohrung
- (20)
- Linie
- (21)
- Bohrung
- (22)
- Bohrung
- (23)
- Napf
- (25)
- Bohrung
- (26)
- Oberfläche, v. 23
- (27)
- Scheibe
- (28)
- Einwölbung
- (29)
- Oberfläche, v. 14
- (30)
- Zahnung
- (31)
- Leiste
- (32)
- Leiste
- (33)
- Rechtecknut
- (34)
- Rechtecknut
- a
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29709720 U1 [0002]
- DE 29722497 U1 [0003]
