DE20216024U1

DE20216024U1 - Befestigungsvorrichtung für Sensoren

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Publication number: DE20216024U1
Application number: DE20216024U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2012-10-18

Description

SICKAG
Sebastian-Kneipp-Straße 1, 79183 Waldkirch

Befestigungsvorrichtung für Sensoren

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbesondere für magnetische, induktive oder optische Sensoren, an einem Gegenstand, insbesondere an einem Zylinder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Befestigungsvorrichtungen dieser Art werden beispielsweise in der Automatisierungstechnik verwendet, um Bewegungsvorgänge bei pneumatischen Zylindern zu erkennen und die jeweilige Position des innerhalb des Zylinders laufenden Kolbens zu erfassen. Dazu kann über den mit der Befestigungsvorrichtung an dem Zylinder befestigten Sensor beispielsweise das magnetische Feld eines an dem Kolben befestigten Magnetrings aufgenommen und durch Auswertung des Ausgangssignals des magnetischen Sensors die jeweilige Position des Kolbens bestimmt werden. Ist nur die Erfassung einer bestimmten Position des Kolbens erforderlich, so wird durch den Sensor üblicherweise ein Schaltsignal erzeugt, wenn der Kolben die gewünschte Position erreicht hat.

Eine solche Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 297 18 934 bekannt, die ein Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Sensors sowie ein als Befestigungsschelle oder Spannband ausgebildetes Befestigungselement, das an der Unterseite des Aufnahmeelements befestigbar ist,

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umfasst. Das Spannband bzw. die Befestigungsschelle kann dann zusammen mit dem Aufnahmeelement um einen Zylinder gelegt und an diesem befestigt werden. Durch das Ausbilden des Aufnahmeelements als separates Teil ist bei dieser Befestigungsvorrichtung gewährleistet, dass bei Verwendung unterschiedlicher Sensoren mit unterschiedlichen Bauformen jeweils nur das Aufnahmeelement und nicht das Befestigungselement getauscht werden muß.

Aus der DE 299 22 458 U1 ist eine Befestigungsvorrichtung bekannt, die ebenfalls aus Befestigungsschelle und Aufnahmeelement besteht. Die Befestigungsschelle ist seitlich an dem Aufnahmelelement mittels einer Klemmvorrichtung befestigbar, so dass Aufnahmeelement an dem Zylinder anliegt, auch wenn der Zylinder Zug- oder Profilstangen aufweist.

Die bekannten Vorrichtungen weisen mehrere Nachteile auf. Zum einen sind in dem Aufnahmeelement die Sensoren nur unzureichend exakt reproduzierbar positionierbar. Insbesondere wenn ein Sensor gewechselt werden muss, ist eine Neujustierung der Position des Sensors notwendig, da der Sensor in dem Aufnahmeelement längsverschiebbar gehalten ist. Zum anderen ist die Befestigung des Aufnahmeelements relativ aufwendig. Ein weiterer Nachteil ist bei einer Vorrichtung nach der DE 299 22 458 U1 dadurch gegeben, dass ein überstehendes Ende des Spannbandes radial absteht und dadurch ein Verletzungsrisiko darstellt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist die Nut des Aufnahmeelements einen Anschlag auf, gegen den der Sensor in Längsrichtung der Aufnahmenut anschlagen kann. Dadurch kann beispielsweise beim Wechseln des Sensors der neu eingesetzte Sensor exakt positioniert werden. Ein

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Neujustieren ist nicht mehr notwendig, wodurch Montagezeit und Kosten eingespart werden können.

Vorteilhafterweise ist der Anschlag an einem Ende der Nut vorgesehen. In einfacher konstruktiver Weise könnte der Anschlag das Nutende verschließen. Prinzipiell könnte der Anschlag auch von dem Ende entfernt angeordnet sein, wenn es beispielsweise gewünscht ist, in der Aufnahmenut zwei Sensoren, die an beide Seiten des Anschlags anschlagen könnten, zu positionieren.

Eine für sich selbständige Erfindung bildet eine Ausführungsform, nach der das Befestigungselement bandartig ausgebildet ist und ein Ende des Befestigungselements einen hakenartigen Vorsprung hintergreift, der an einer Oberseite der Vorrichtung angeordnet ist, so dass das über den Vorsprung überstehende Ende auf der Oberfläche anliegt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass das überstehende Ende des Befestigungselements, was bevorzugt eine Befestigungsschelle ist, nicht nach oben absteht sondern an dem Aufnahmeelement anliegt und so keine Verletzungsgefahr bietet.

Dabei ist das andere Ende des Befestigungselements mit einem Spannelement, insbesondere einer Spannschraube, spannbar, so dass die Befestigungsvorrichtung an die verschiedensten Gegenstände, z.B. Zylinder mit unterschiedlichen Durchmessern, festlegbar ist, wobei gewährleistet bleibt, dass ein etwaiges überstehendes Ende des Befestigungselements nicht in gefährlicher Weise absteht.

Damit die Aufnahmenut durch das an der Oberseite angreifende Befestigungselement nicht verformt, beispielsweise aufgezogen wird, ist die Aufnahmenut zur Oberseite hin zumindest bereichsweise geschlossen.

Um ein möglichst passgenaues Anliegen des Sensors an einen Zylinder zu erreichen, so dass Sensor und Zylinder möglichst exakt parallel zueinander liegen, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Unterseite des Aufnahmeelements, mit der dieses auf dem Zylinder aufliegt, eine in Längsrichtung der Nut verlaufende Vertiefung vorgesehen.

Eine weiter für sich selbständige Erfindung bildet eine Ausführungsform, nach der die Querschnittsform der Nut in etwa der Querschnittsform des Sensors angepasst ist. Dadurch wird erreicht, dass der in die Nut eingesteckte Sensor möglichst passgenau gehalten ist, ohne das ein wesentlicher Spielraum quer zur Längsrichtung der Aufnahmennut vorhanden wäre. Der Sensor ist dadurch exakter positioniert, was gegebenenfalls die Detektionsgenauigkeit verbessert. Weiter wird durch die angepasste Nutform und die dadurch bedingte Nutwandverstärkung die Festigkeit des Aufnahmelements erhöht.
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Da die meisten in Nuten gehaltenen Sensoren einen in etwa ovalen Querschnitt besitzen, um sie von der offenen Nutseite her einlegen zu können, weist die Nut bevorzugt einen etwa ovalförmigen Querschnitt auf.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Befestigungsvorrichtung, die an einem Zylinder angelegt ist;
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Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Aufnahmeelements der

erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung;
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Fig. 4 eine Draufsicht auf das Aufnahmeelement aus Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt des Aufnahmeelements entlang der Linie V-V aus Fig. 4.

Eine in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 10 weist ein Aufnahmeelement 12 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Sensors, insbesondere magnetischen, induktiven oder optischen Sensor, auf. Das

Aufnahmeelement 12 ist mittels eines Befestigungselements 14 an einem Gegenstand, insbesondere einem Zylinder 16, festlegbar.

Zum Festlegen des Aufnahmeelements 12 an dem Zylinder 16 ist das Befestigungselement 14 in dem Ausführungsbeispiel als Spannband 18 ausgebildet, das an seinem einen Ende 20 eine Öffnung 22 aufweist, die einen hakenartigen Vorsprung 24 hintergreift, so dass das Ende 20 des Spannbandes 18 an dem Aufnahmeelement 12 festgehakt ist. Das Spannband 18 ist um den Zylinder 16 geschlungen (Fig. 2) und mit seinem anderen Ende 26 in einer einstückig mit dem Aufnahmeelement 12 verbundenen Spannvorrichtung 28 spannbar festlegbar, wie weiter unten im Einzelnen noch erläutert werden wird.

Der hakenförmige Vorsprung 24 ist, wie in Fig. 1, 2 oder 5 erkennbar, an einer Oberseite 40 des Aufnahmeelements 12 angeordnet und derart ausgebildet, dass das freie Ende 20 des eingehakten Spannbandes 18, wie in Fig. 2 zu erkennen, auf der Oberseite 40 des Aufnahmeelements 12 zu liegen kommt. Dies wird dadurch bewirkt, dass der hakenförmige Vorsprung 24 durch seine in Richtung der Oberseite 40 ausgebildeten Krümmung das freie Ende 20 des Spannbandes 18 in Richtung auf die Oberfläche 40 abknickt.

Das in Figuren 3 bis 5 dargestellte Aufnahmeelement 12 umfasst eine Aufnahmenut 30 zur Aufnahme des Sensors. Bevorzugt wird der Sensor von einer Stirnseite 32 her seitlich in die Aufnahmenut 30 eingeschoben. An einer der Stirnseite 32 gegenüberliegenden Stirnseite 34 ist ein Anschlag 36 angeordnet, so dass diese Stirnseite 34 verschlossen ist, so dass ein in die Aufnahmenut 30 eingeschobener Sensor nur bis zum Anschlag 36 eingeschoben werden kann.

Die Aufnahmenut 30 ist zu einer Unterseite 38 hin geschlossen und zu der Oberseite 40 hin bereichsweise geöffnet. Nutwände 42 weisen Hinterschneidungen 44 auf, so dass ein Sensor, mit einer größeren Breite B als die nach oben offene Nut, in der Aufnahmenut 30 festlegbar ist, wie dies beispielsweise aus der DE 196 43 413 C2 oder DE 196 53 222 C2 bekannt ist. Die Hinterschneidungen 44 sind derart geformt, dass die Nut im Querschnitt einen in etwa ovalförmigen Querschnitt

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aufweist, so dass in dem Aufnahmeelement 12 bevorzugt Sensoren mit ovalem Querschnitt passgenau gehalten werden können. Derartige Sensoren sind z.B. aus der DE 196 53 222 C2 bekannt.

Die dem Zylinder 16 zugewandte Unterseite 38 des Aufnahmeelements 12 ist als Kontaktfläche für den Rundzylinder 16 ausgebildet und liegt an dessen zylindrischen Außenseite an, wobei die Unterseite 38 eine in Längsrichtung der Nut 30 verlaufende Vertiefung 48 aufweist, damit beim Spannen des Befestigungselements 18 das Aufnahmeelement 12 mit dem daran gehaltenen Sensor parallel zur Längsrichtung des Zylinders 16 zu liegen kommt (Fig. 1 und 2).

Im Bereich der Befestigung der beiden Enden 20 und 26 des Spannbandes 18 ist die Aufnahmenut 30 an der Oberseite 40 des Aufnahmeelements 12 bereichsweise geschlossen (Fig. 3), so dass bei Zugbelastung durch das Spannband 18 an dem hakenförmigen Vorsprung 24 die Nutwände 42 der Aufnahmenut 30 nicht auseinandergezogen werden.

Die bereits erwähnte und in Fig. 5 im Detail dargestellte Spannvorrichtung 28 dient zum Spannen des Spannbandes 18 und ist im Wesentlichen einstückig mit dem Aufnahmeelement 12 verbunden. Zur Befestigung des Ende 26 des Spannbandes 18 ist in der Spannvorrichtung 28 eine sich im Wesentlichen radial erstreckende Bohrung 51 ausgebildet, in die ein Spannelement, insbesondere eine Spannschraube 50 einsetzbar ist. Auf das freie Ende der Spannschraube 50 ist zunächst das eine Öffnung 52 aufweisende Ende 26 des Spannbandes 18 aufgesteckt und anschließend ein Gewindeplättchen 54 aufgeschraubt, so dass ein Entkoppeln der Spannschraube 50 und des Ende 26 des Spannbands 18 verhindert wird. Das Gewindeplättchen 54 ist in einem in der Spannvorrichtung 28 ausgebildeten Führungshohlraum 56 radial verschiebbar, jedoch unverdrehbar gelagert, so dass durch ein Verdrehen der Spannschraube 50 das Ende 26 des Spannbandes 18 radial nach außen gezogen und damit das Spannband 18 um den Zylinder 16 gespannt wird. Auf diese Weise ist eine Fixierung des Aufnahmeelements 12 und damit des in der Aufnahmenut 30 eingesetzten Sensors möglich.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung für Sensoren, insbesondere für magnetische, induktive oder optische Sensoren, an einem Gegenstand, insbesondere an einem Zylinder (16), mit einem Aufnahmeelement (12) zur Aufnahme eines Sensors in einer Aufnahmenut (30), mit einem Befestigungselement (14), mit dem das Aufnahmeelement (12) an dem Gegenstand (16) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (30) einen Anschlag (36) aufweist, gegen den der Sensor in Längsrichtung der Aufnahmenut (30) anschlagen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (36) an einem Nutende vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (36) das Nutende verschließt.

4. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (14, 18) bandartig ausgebildet ist und ein Ende (20) des Befestigungselements (18) einen hakenartigen Vorsprung (24) hintergreift, der an einer Oberseite (40) der Vorrichtung (10) angeordnet ist, so dass das über den Vorsprung (24) überstehende Ende (20) auf der Oberfläche (40) anliegt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselement (14) als Befestigungschelle oder Spannband (18) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (26) des Befestigungselements (18) mit einem Spannelement, insbesondere einer Spannschraube (50), spannbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (30) zur Oberseite (40) hin zumindest bereichsweise geschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite (38) des Aufnahmeelements (12) eine in Längsrichtung der Nut (30) verlaufende Vertiefung (48) aufweist, damit beim Spannen des Befestigungselements (18) die Aufnahmenut (30) in Längsrichtung des Gegenstandes (16) verläuft.

9. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform der Nut (30) in etwa der Querschnittsform des Sensors angepasst ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (30) einen etwa ovalförmigen Querschnitt aufweist.