DE3511704A1 - Fuehlereinrichtung mit modularer verbindung und programmierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von berührungsfreien Fühlereinrichtungen, z.B. Näherungsfühler mit fotoelektrischem, Ultraschall- oder induktivem Betrieb. Insbesondere betrifft die Erfindung eine modulare Ausgestaltung von Fühlereinrichtung mit Verbindungsmitteln zum Verbinden von zwei oder mehr Modulen der Einrichtung mit gleichzeitiger Auswahl der Betriebsart derselben.

Berührungsfreie Fühlereinrichtungen werden weithin in einer Vielzahl von industriellen Steuersystemen verwendet zur Erfassung oder zum Messen von Objekten, beispielsweise der Bewegung von Erzeugnissen, der Bewegung oder Lage von Maschinenteilen und dergleichen. Derartige Einrichtungen können auf fotoelektrischer Erfassung, entweder mit sichtbarem oder Infrarot-Licht, auf Ultraschall-Erfassen, auf Näherungserfassung auf induktivem Wege oder auf anderen Erfassungsverfahren beruhen. Unabhängig von dem physikalischen Prinzip, auf dem die Erfassung beruht, werden solche Fühler- oder Erfassungseinrichtungen allgemein in Gehäuse eingebaut, die entsprechend der beabsichtigten Anwendung nach Lage und Richtung angebracht und ausgerichtet werden können.

Aus einer Anzahl von Gründen ist es erforderlich, das Gehäuse für die Fühlereinrichtung bausteinmäßig oder modular aufzubauen, wobei zwei oder mehr Bausteine oder Module mechanisch und elektrisch miteinander verbindbar sind, um die vollständige Fühlereinrichtung zu bilden. Typischerweise befindet sich der Fühlerkopf in einem getrennten Modul. Der Fühlerkopf enthält dabei das tatsächliche Fühlerelement, z.B. wird bei einer fotoelektrischen Steuerung der Fühlerkopf die Lichtaussende- und/oder -empfangselemente enthalten. Andere Funktionen werden in einem weiteren Modul untergebracht, das hier aus Gründen der Bequemlichkeit als Steuermodul bezeichnet wird, und an dem der Fühlerkopfmodul angebracht werden kann. Das Steuermodul kann andere Funktionen wie die Logik, die Schaltelemente zur Beaufschlagung der Fühler und dergleichen enthalten, und kann wiederum in getrennte Module für die entsprechenden Funktionen aufgetrennt wer-

den. Die modulare Auslegung ergibt einen Vorteil bei der Verkleinerung der Lagerhaltung, da sie einen Bausteinaufbau erlaubt, so daß viele unterschiedliche Arten von Fühlerköpfen an einem bestimmten Körper oder Steuerbaustein angebracht werden können, je nach den besonderen gewünschten Anwendungen. Dadurch wird die Lagerhaltung für den Hersteller, den Händler und den Endverbraucher, in großem Maße vereinfacht.

Ein weiterer Vorteil des modularen Aufbaus besteht darin, daß die Anbringung des Fühlerkopfes an dem Steuermodul in unterschiedlichen Richtungen für verschiedene Anwendungen möglich ist. Typischerweise befindet sich die Fühlereinrichtung in einem allgemein rechtwinkligen Gehäuse, und es können Mittel vorgesehen werden, um den Fühlerkopf in irgendeiner von vier möglichen Fühlrichtungen auszurichten. Dadurch kann das Steuermodul so angebracht werden, daß leichter Zugriff zu seinem Verdrahtungsfach oder zu Einstellungen für Betriebsparameter möglich ist, und der Fühlerkopf kann unabhängig so angeordnet werden, daß er nach vorne, nach rückwärts oder einer der beiden Seiten je nach Anforderung gewendet ist.

Die Erfindung gibt einen modularen Aufbau für eine Fühleinrichtung, der eine Auswahl eines Betriebsmodus der Fühleinrichtung ermöglicht durch Auswählen der Relativ-Ausrichtung von zwei oder mehreren miteinander zu verbindenden Modulen.

Erfindungsgemäß enthält eine modulare Fühleinrichtung mindestens zwei Module, die jeweils einen Bereich besitzen, der bestimmte Verteilungen von elektrischen Kontakten aufweist. Die Module sind so ausgelegt, daß sie mit ihren einander benachbarten elektrischen Kontaktverteilungen zusammenpassen, wobei die Module in jeder einer Anzahl von unterschiedlichen Relativausrichtungen zueinander liegen können, um so eine Verbindung von verschiedenen Verteilungen von elektrischen Kontakten zu bewirken. Die Verteilungen der elektrischen Kontakte werden zu Funktionsschaltungen in mindestens einem

der Module derart verbunden, daß eine Betriebsart aus einer Vielzahl von Betriebsarten für die Schaltung ausgewählt oder programmiert wird in Abhängigkeit von der Relativausrichtung zwischen den Modulen.

Entsprechend einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird eine modulare berührungsfreie Fühleinrichtung geschaffen, bei der ein Modul den Fühlerkopfabschnitt enthält und ein weiteres Modul andere Steuer- oder Ausgabefunktionen, wobei mindestens eines dieser Modulen mehr als eine Betriebsart besitzt. Sowohl das Fühlkopfmodul als auch das Steuermodul besitzen Bereiche mit Verteilungen von elektrischen Kontakten. Ein Programmiermodul ist vorgesehen und so ausgelegt, daß es in Berührung mit den elektrischen Kontaktverteilungsbereichen des Fühlkopfmoduls und des Steuermoduls zwischen diese paßt und elektrische Verbindung zwischen ausgewählten Kontakten der Verteilungen am Fühlkopfmodul und am Steuermodul herstellt. Die Kontakte des Programmierungsmoduls und die Kontakte mindestens eines der Kontaktverteilungsbereiche sind so ausgelegt, daß eine Auswahl einer Betriebsart durch Auswählen der Relativausrichtung des Programmierungsmoduls bewirkt wird, um unterschiedliche Verbindungen herzustellen. Es sind Mittel vorgesehen, das Fühlkopfmodul, das Programmierungsmodul und das Steuermodul in einer Anordnung zusammen mit dem Programmodul in der ausgewählten Ausrichtung zu halten, um eine vollständige in der ausgewählten Betriebsart betreibbare Fühleinrichtung zu schaffen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Steuermodul in getrennte Funktionsmodule wie ein Logikmodul, ein Leistungsmodul und dergleichen unterteilt sein mit Kontaktverteilungen zur Betriebsartauswahl, und zusätzliche Programmierungsmodule können dazwischen vorgesehen und in eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen ausgerichtet sein zur Auswahl weiterer Betriebsarten.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eines oder mehrere der Module in eine gewünschte Ausrichtung bezüglich einer Anbringungsstelle oder einer Fühl-Anwendung gedreht werden, unabhängig von und gleichzeitig mit der Betriebsartauswahl, die

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durch Ausrichtung eines Programmierungsmoduls gesteuert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer fotoelektrischen Ausführung einer Fühleinrichtung erfindungsgemäßer Art,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Kontaktverteilung des Fühlkopfmoduls der Ausführung nach Figur 1, allgemein nach Linie 2-2 in Pfeilrichtung gesehen,

Figur 3 eine Draufsicht des Verbindungs- und Programmierungsmoduls allgemein nach Linie 3-3 der Figur 1, in Pfeilrichtung gesehen,

Figur 4 eine Draufsicht auf die Kontaktverteilung am Steuermodul, allgemein nach Linie 4-4 der Figur 1 in Pfeilrichtung gesehen,

Figur 5 eine vergrößerte Detailansicht eines Abschnittes des Verbindungs- und Programmierungsmoduls nach Figur 3,

Figur 6 eine perspektivische Darstellung der zusammengebauten Fühleinrichtung nach Figur 1, von der Rückseite her gesehen,

Figur 7 eine Draufsicht auf eine andere Ausführung erfindungsgemäßer Art unter Benutzung von drei Modulen, die durch zwei Verbindungs- und Programmierungsmodule getrennt sind,

Figur 8 eine auseinandergezogene Darstellung in vergrößertem Maßstab der Einrichtung nach Figur 7, und

Figur 9 eine Ansicht ähnlich wie Fig.8 einer erfindungsgemäßen Einrichtung aus zwei Modulen.

Wie bereits erwähnt, ist die vorliegende Erfindung auf alle Arten von berührungsfreien Fühleinrichtungen anwendbar, unabhängig von der Art des physikalischen Prinzips, das für den Fühlvorgang benutzt wird. Aus Darstellungsgründen, die keine Begrenzung bedeuten sollen, wird die bevorzugte Ausführung anhand eines fotoelektrischen Fühlers beschrieben, wie er allgemein als fotoelektrischer Abtaster bezeichnet wird.

Der fotoelektrische Abtaster nach Figuren 1 bis 5 enthält einen Fühlkopf oder Fühlmodul 20 mit allgemein quadratischen Schnittflächen, der Lichtaussende-und/oder -empfangselemente und eine dazugehörige Schaltung aufweist. Eine Linsenabdeckung 21 ist längs einer Seite angebracht und hält zwei Linsenanordnungen 22 zur Fokussierung des für den Fühlvorgang verwendeten Lichtes. Die dargestellte Ausführung besitzt zwei derartige Linsenanordnungen, und es ist zu verstehen, daß je nach Art des jeweiligen Fühlkopfes eine oder mehrere Linsenanordnung(en) Verwendung findet oder finden je nach dem, ob der Fühlkopf nur Licht aussenden bzw. empfangen oder sowohl Licht aussenden und empfangen soll in Verbindung mit einem Rückstrahlglied. Alternativ können Mehrfachaussendeelemente benutzt werden, wie es auf dem Gebiet wohl bekannt ist, um einen Betrieb mit Infrarot- oder sichtbarem Licht usw. zu ermöglichen.

Läng einer Seite des Fühlermoduls 20 ist ein Verteilungsmuster aus elektrischen Kontakten 25 vorgesehen. Dieses Verteilungsmuster ist auch in Figur 2 gezeigt und wird im einzelnen später beschrieben.

Ein Verbindungs- und Programmierungsmodul 40 ist ebenfalls vorgesehen und so ausgelegt, daß es in zusammengebautem Zustand der mit der elektrischen Kontaktverteilung 25 versehenen Seite des Fühlermoduls 20 benachbart gesetzt werden kann. Das Programmierungsmodul 40 wird vorzugsweise aus einem Block gebildet, der vor-

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zugsweise, jedoch nicht unbedingt notwendig eine Querschnittsfläche gleich der des Fühlermoduls 20 besitzt. Die Stärke des Programitiierungsmoduls 40 ist nicht kritisch, jedoch sollte sie, um die Fühleinrichtung insgesamt kompakt zu halten, so dünn wie möglich sein. Bei der praktischen Ausführung wird das Programmierungsmodul 40, das nur Verbindungseinrichtungen enthält, wie später näher beschrieben, allgemein dünner als das Fühlermodul 20 sein, das allgemein eine Anzahl von Bestandteilen enthält. Das Programmierungsmodul 40 ist in Draufsicht in Figur 3 gezeigt.

Bei der Ausführung nach Figur 1 ist noch ein drittes Modul 60 dargestellt. Dieses Modul kann als der Körper- oder Grundabschnitt, oder das Steuer- oder das Ausgangsmodul usw. bezeichnet werden. Zur Erleichterung der Terminologie wird das Modul 60 hier das Steuermodul genannt. Es ist jedoch zu verstehen, daß die tatsächliche Funktion des Moduls 60 in Abhängigkeit von der Auslegung der gesamten Einrichtung verschieden sein kann, und in einigen Fällen kann eine beträchtliche Anzahl von Steuerfunktionen vorgesehen sein, während in anderen Fällen das Modul 60 in erster Linie nur als Stütze und Verbindung für das Fühlermodul dienen kann. In der gezeigten Ausführung führt das Modul 60 dem Fühlermodul 20 Leistung zu und sorgt auch für die Ausgabe-Schaltfunktion. Ein Verbinder 61 ist an der Basisseite des Steuermoduls 60 zur Verbindung mit einem Kabel vorgesehen, das, wie allgemein bekannt, zu den gesteuerten Einrichtungen führt. Befestigungsbohrungen 62 sind im Steuermodul 60 vorgesehen, um beim Anbringen der vervollständigten Fühleinrichtung bei einer bestimmten Anwendung zu dienen. Alternativ können verschiedene Arten von Montagelaschen, Federclips, Halteteilen usw. diesem Zweck dienen.

Das Steuermodul 60 besitzt ebenfalls vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise die gleiche Querschnittsform wie das Fühlermodul 20 und das Programmierungsmodul 40. Das Steuermodul 60 besitzt ein Verteilungsmuster von elektrischen Verbindern an seiner einen

Seite, das dazu ausgelegt ist, die Verbindung des Programmoduls 40 beim Zusammenbau zu einer vollständigen Einrichtung zu gewährleisten. Das Verteilungsmuster der elektrischen Kontakte beim Steuermodul 60 ist in der Darstellung in Figur 1 nicht sichtbar, ist jedoch als Verteilungsmuster 65 in Figur 4 gezeigt.

Befestigungsmittel sind vorgesehen zum Zusammenbau des Fühlermoduls 20, des Programmiermoduls 40 und des Steurmoduls 60 zum Bilden einer Fühleinrichtung und zwar so, daß diese zusammengebaute Einrichtung eine Anzahl von alternativen Ausrichtungen der Einzelmodule erhalten kann. Bei der bevorzugten Ausführung besitzt jedes Modul vier durchgehende Schraubbohrungen 16, von denen jeweils eine an jeder Ecke der Querschnittsfläche angeordnet ist. Diese Schraubbohrungen sind bei der zusammengebauten Einheit miteinander ausgerichtet und Schrauben 15 werden hindurchgesteckt, um die Einrichtung zusammengebaut zu erhalten. Die Bohrungen im Steuerklotz 60 können entweder vollständig durchgehen, oder es können in dem Inneren dieses Blockes Befestigungsmuttern oder andere Kupplungen gehalten werden, an denen die Schrauben 15 angebracht sind, um die Einheit zu halten. Vorzugsweise sind die Köpfe der Schrauben 15 an der Außenseite des Moduls 20 am entgegengesetzt zum Verbinder 61 liegenden Ende der zusammengebauten Einrichtung zugänglich, da dies der bestzugängliche Ort für Auseinanderbau und Zusammenbau an Ort und Stelle ist. Es ist zu erkennen, daß jede andere Art von Befestigungsmitteln zum Zusammenhalten der Module alternativ zu den Schrauben 15 eingesetzt werden kann, falls eine bequeme Möglichkeit zum Auseinanderbau und Wiederzusammenbau gegeben ist.

In Figur 1 ist zu sehen, daß durch Drehung des Fühlermoduls 20 gegenüber dem Steuermodul 6 0 (oder umgekehrt) um die Mittelachse 12 die Möglichkeit besteht, die optische Fühlerachse des Abtastgerätes in unterschiedliche Richtungen zu bringen. Da die gezeigte Ausführung einen quadratischen Querschnitt besitzt, sind vier unterschiedliche Ausrichtungen möglich, jedoch können auch andere geometrische Formen und entsprechende Befestigungsmittel benutzt werden, wenn an-

dere Ausrichtungen gewählt werden. Diese Möglichkeit kann dafür sorgen, daß die Anbringung besonders bequem wird, z.B. wenn das Steuermodul 60 einen Zugangsdeckel für die Verdrahtung, für Zeiteinstellungen oder dergleichen besitzt, die es erforderlich machen, daß dieses Modul zum Zugang in bestimmter Ausrichtung anzubringen ist. Der Fühlerkopf kann dann entsprechend der gewünschten Fühlrichtung gedreht werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird aber nicht nur die Fähigkeit zur Auswahl der Zielrichtung des Fühlmoduls bezüglich des Steuermoduls gegeben, sondern die Erfindung ergibt durch die Programmierungseigenschaften auch noch die Möglichkeit zur Auswahl einer bestimmten Betriebsart der Einrichtung. Diese Funktion wird durch die wahlweise Verbindung oder den wahlweisen Einsatz ausgewählter Kontakte der Verteilungen 25 und 65 in Abhängigkeit von der ausgewählten Ausrichtung des Programmierungsmoduls 40 erreicht.

In den Figuren 2, 3 und 4 ist eine nützliche Verteilungsanordnung für viele Möglichkeiten gezeigt. Figur 4 zeigt die Leiterverteilung 65 des Steuermoduls 60. Bei der dargestellten Ausführung besteht diese Verteilung aus einem zentralen Leiter 70 und drei konzentrischen kreisförmigen Leitabschnitten 71, 72 und 73, die jeweils durch nichtleitende Abschnitte getrennt sind. Eine bequeme Art und Weise zur Herstellung dieser Verteilung ist die Benutzung einer gedruckten Schaltplatine für die betreffende Seite des Moduls. Diese Schaltplatine kann vorteilhafterweise als Deckplatte zum Halten anderer Bestandteile und Schaltplatinen im Inneren des Moduls benutzt werden.

Die Verteilung 25 der elektrischen Kontakte für das Sensormodul 20 ist in Figur 2 gezeigt. Auch diese kann in gleicher Weise einfach als eine gedruckte Schaltplatine hergestellt werden, die auch als Deckplatte für innerhalb des Fühlermoduls 20 angebrachte Bestandteile dienen kann. Die Verteilung 25 enthält bei der bevorzugten Ausführung einen zentralen Leiter 30, einen konzentrichen Kontaktleiter 31 und zwei weitere konzentrische Kontaktkreise, die zu

Segmenten unterbrochen sind. Die Kontakte 1 bis 8 sind isolierte Segmente eines konzentrischen Ringes, der in seiner Lage dem Kontakt 72 der Verteilung 65 entspricht. Die Kontakte 33a und 33b sind getrennte Ringsegmente, die in ihrer Lage dem Kontakt 73 der Verteilung 65 entsprechen.

Das Verbindungs- und Programmierungsmodul 20 besitzt, wie in Figuren 1 und 3 gezeigt, eine allgemein in dem Bereich der Kontaktverteilungen 25 und 65 des Fühlermoduls 20 bzw. Steuermoduls 60 angeordnete Kontaktleiste 42. Die Kontaktleiste 42 erstreckt sich vollständig durch die Gesamtstärke des Programmierungsmoduls 40, so daß die beiden Seiten des Programmierungsmoduls 40 im wesentlichen gleich aussehen. Die Kontaktleiste 42 besteht aus einer Vielzahl von elektrischen Verbindern, deren Zweck darin besteht, elektrische Verbindung von bestimmten Kontakten der Verteilung 25 zu bestimmten Kontakten der Verteilung 65 herzustellen. Obwohl unterschiedliche Aufbaumöglichkeiten für die Kontaktleiste 42 eingesetzt werden können, wird bevorzugt ein Elastomer-Verbinder benutzt. Bei diesem Verbinder wird ein leitfähiges Elastomer benutzt, wie es handelsüblich zu beschaffen ist, das aus einem elastischen nichtleitenden Material besteht mit einer Anzahl von voneinander unabhängigen Leitwegen aus leitfähigem Material, die sich durch das nichtleitende Material hindurcherstrecken. Das wird in Figur angezeigt, in der eine Anzahl von einzelnen Leitwegen 44 vorhanden sind. Die einzelnen Leitwege 44 sind gegeneinander isoliert, erstrecken sich jedoch jeweils von einer Oberfläche des Programmierungsmoduls zu der entgegengesetzten Seite. Vorzugsweise besteht der Körper des Programmierungsmoduls 40 aus einem Kunststoff oder einem anderen nichtleitenden Material, und es wird darin ein Schlitz ausgebildet, der die Kontaktleiste an ihrer Stelle hält. Die elastomere Kontaktleiste 42 ist geringfügig stärker als das Programmierungsmodul 40, so daß sie an beiden Seiten des Moduls ein wenig über die Oberfläche nach außen vorsteht. Dadurch wird ein guter Kontakt mit den leitenden Mustern oder Verteilungen an den anderen Modulen sichergestellt, wenn die Einrichtung so zusammen-

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gebaut ist, daß das Programmierungsmodul zwischen den anderen Modulen eingespannt ist. Das Programmierungsmodul 40 besitzt Dichtringe 41 an seinen beiden Seiten, die die Kontaktbereiche umgeben und eine Abdichtung gegen die Umgebung zum Schutz der Kontakte bei zusammengebauter Einheit ergeben.

Bei dem Verbindungschema der gezeigten bevorzugten Ausführung erstreckt sich ein Ende 42a der Kontaktleiste 42 bis hinaus zu dem Radius des Kontaktes 73 und der Kontaktsegmente 33a und 33b. Das andere Ende 42b der Kontaktleiste erstreckt sich nur so weit, daß die Kontakte 71 und 31 überdeckt werden.

Wenn die Einrichtung zusammengebaut ist, verbindet die Kontaktleiste 42 den Kontakt 30 des Fühlermoduls 20 mit dem Kontakt 70 des Steuermoduls 60. In gleicher Weise werden die Kontakte 31 und 71 unabhängig von der Winkelausrichtung der Module miteinander verbunden. Es hängt jedoch von der relativen Winkelausrichtung des Fühlermoduls und des Programmoduls 40 ab, welcher von den Kontakten 33a und 33b mit dem Kontakt 73 bzw. von den Kontakten 1-8 mit dem Kontakt 72 verbunden wird. Da die Kontaktleiste 42 mit einem Winkel von 22,5° bezüglich einer Kante des Moduls ausgerichtet ist, sind acht unterschiedliche Ausrichtungen möglich für die gezeigte Ausführung mit quadratischem Querschnitt. Das Programmodul kann in vier unterschiedliche Richtungen bezüglich des Fühlermoduls gesetzt werden, und es kann in die entgegengesetzte Lage gewendet werden, so daß vier weitere Ausrichtungen möglich sind. Auf diese Weise können die acht Einzelkontakte 1 bis 8 berührt werden.

Es können unterschiedliche Geometrien bei einer größeren Anzahl von Kontakten benutzt werden, jedoch sind acht Kontakte für einen weiten Anwendungsbereich ausreichend. Beispielsweise können die Kontakte 30-70 und 31-71 zur Leistungszuführung vom Steuermodul zum Fühlerkopf benutzt werden. Die Kontakte 33a und 33b können eingesetzt werden zur Auswahl des normal offenen Ausgangs (Lichtbetrieb) und des normal geschlossenen Ausgangs (Dunkelbetrieb). Für

jede dieser Betriebsarten können vier Abwandlungen durch die Kontakte 1-4 oder 5-8 ausgewählt werden, um beispielsweise die Ansprechzeit zu bestimmen. So ist dann eine Auswahl von vier unterschiedlichen Ansprechzeiten im Lichtbetriebsmodus und von vier Ansprechzeiten im Dunkelbetriebsmodus möglich, einfach durch Auswahl der relativen Ausrichtung zwischen dem Programmierungsmodul und dem Fühlermodul. Alternativ kann die Programmierungsmöglichkeit benutzt werden, um andere Betriebsarten, z.B. den Leistungspegel, die Benutzung einer sichtbaren oder einer Infrarot-Lichtquelle usw. auszuwählen.

Es ist zu erkennen, daß bei der in Figur 1 gezeigten Ausführung die Betriebsartauswahl an der Trennfläche zwischen dem Programmodul und dem Fühlermodul stattfindet, während die Trennfläche zwischen dem Programmierungsmodul und dem Steuermodul grundsätzlich als Universalverbindung benutzt wird, damit die Verbindung aus Fühlermodul und Programmierungsmodul in passende Ausrichtung bezüglich des Steuermoduls bei einer bestimmten Anwendung gedreht werden kann. Es sind jedoch auch andere Anordnungen möglich. Beispielsweise kann durch entsprechende Anordnung der Kontaktverteilungen an den Modulen die Betriebsartauswahl oder Programmierung zwischen dem Steuermodul und dem Programmierungsmodul stattfinden, während die Ausricht-Drehung zwischen dem Programmierungsmodul und dem Fühlermodul stattfindet. Die Verteilungen können auch so angeordnet werden, daß die Betriebsartauswahl sowohl an der Trennfläche des Steuermoduls als auch an der Trennfläche des Fühlermoduls stattfindet.

Zur bequemen Handhabung für den Benutzer der Einrichtung können Kennmarken am Umfang des Programmierungsmoduls vorgesehen werden, die dann mit einer Inschrift am Fühlermodul zusammenwirken, um die ausgewählte Betriebsart anzuzeigen. Es ist gleichfalls möglich, Erklärungen an den Seiten des Programmierungsmoduls und eine Indexmarkierung an dem Fühlermodul anzubringen. Bei der gezeigten Ausführung besteht die Indexmarkierung aus Nuten oder Vertiefungen bis 54. Es ist zu sehen, daß die Indexmarkierung 51 relativ dicht an einer Ecke sitzt, und die Indexmarkierungen 52, 53 und 54 in

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dieser Reihenfolge fortschreitend weiter von den jeweiligen Ecken entfernt sind. Bei der tatsächlichen Ausführung sind acht Stellungen für die Indexmarkierung bezüglich einer Referenzecke möglich, und zwar die in Figur 3 gezeigten vier Lagen, und die vier weiteren Lagen, die man durch Wenden des Programmierungsmoduls zur anderen Seite erhält. Die Indexmarkierungen erstrecken sich vorzugsweise über die volle Stärke des Programmierungsmoduls, so daß sie ohne Rücksicht darauf benutzt werden können, welche Fläche des Programmierungsmoduls mit der Verteilung 25 in Berührung steht.

Wie in Figur 6 gezeigt, ist die Indexmarkierung 54 mit der Betriebsart-Inschrift "light oper., .5" in Ausrichtung, so daß die Betriebsart Lichtbetrieb, 0,5 ms Ansprechzeit angewählt ist. Beim Anbringen der Einheit oder bei der Herstellung darauffolgender Einstellungen an Ort und Stelle ist es nur nötig, daß die Bedienungsperson unterschiedliche Ausrichtungen des Programmierungsmoduls 40 zu dem Fühlermodul 20 erprobt, bis eine Indexmarkierung mit der gewünschten Betriebsart-Anzeige in Ausrichtung ist. Dann werden das Fühlermodul und das Programmierungsmodul in der erreichten Ausrichtung zusammengehalten und zusammen zu der gewünschten Orientierung bezüglich des Steuermoduls 60 gedreht, um die erklärte Anbringung zu ermöglichen. Die Schrauben 15 werden dann durch die Bohrungen eingesetzt und angezogen, oder bei Benutzung anderer Anbringungsmittel werden diese befestigt, um die Anordnung zusammenzuhalten.

Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der insgesamt zwei Programmierungsmodule 40, 80 jeweils zwischen zwei von drei Funktionsmodulen 20, 90, 60 eingelegt sind. Es ist hier ein Fühlermodul 20, ein erstes Programmierungsmodul 40, ein Logikmodul. 90, ein zweites Programmierungsmodul 80 und ein Steuermodul 60 in der Anordnung aufeinandergelegt. Das Fühlermodul 20 und das Steuermodul 60 können die gleichen wie in der vorher beschriebenen Ausführung sein, oder sie können für besondere Anwendungen auch unterschiedliche Module, sein. In gleicher Weise können die Programmierungsmodule 40 und 80 die gleichen wie in der beschriebenen Ausführung sein, und zur Erleichterung des Zusammenbaus und der Lagerhaltung können sie identisch sein. Das Logikmodul 90 ent-

hält eine Verschaltung zur Schaffung einer gewünschten Logikfunktion, wie es dem Fachmann bekannt ist. Beispielsweise kann eine "Einschaltverzögerung" oder eine "Abschaltverzögerung" vorgesehen sein und eine Auswahl der Verzögerungslänge, oder es können in bekannter Weise andere Logikfunktionen vorgesehen sein. An dem Modul 90 können Leistungs- und Steuersignale zwischen dem Fühler- und dem Steuermodul 60 zusätzlich zur ausgewählten Logikfunktion vorhanden sein. Statt unterschiedliche Logikmodule 90 für unterschiedliche Funktionen vorzusehen, kann auch eine Mehrfachbetriebs-Einrichtung vorgesehen werden, wobei die Programmierung oder Auswahl der gewünschten Betriebsart mittels des Programmierungsmoduls 80 erzeugt werden kann.

Vorzugsweise besitzt die Fläche 91 des Logikmoduls 90 konzentrische Ringleiter in wesentlich gleicher Art wie in Figur 4 dargestellt. Die Fläche 92 des Moduls 90 kann dann Segment-Leiterverteilungen in der gleichen Art wie in Figur 2 dargestellt enthalten. Bei dieser bevorzugten Ausführung ist dann die Trennfläche zwischen dem Fühlermodul 20 und Programmierungsmodul 40 eine "Betriebsart-Auswahl-" Trennfläche mit einer Verteilung nach Figur 2, die Trennfläche zwischen dem Programmierungsmodul 40 und dem Logikmodul 90 ist dann eine "Universal-" Verbindung mit einer Verteilung nach Figur 4, die Trennfläche zwischen dem Logikmodul 90 und dem Programmierungsmodul 80 eine "Betriebsartauswahl-" Kontaktfläche mit einer Verteilung ähnlich wie die in Figur 2 gezeigte, und die Trennfläche zwischen dem Programmierungsmodul 80 und dem Steuermodul 60 besitzt dann wieder eine "Universal"-Kontaktverteilung ähnlich Figur 4. Eine Betriebsart-Auswahl-Beschriftung 95 ist am Logikmodul 90 vorgesehen und wirkt mit einer Indexmarkierung 84 (entsprechend den Indexmarkierungen 51 bis 54 nach Figur 3) zusammen, um die ausgewählte Betriebsart in ähnlicher Weise anzuzeigen, wie es mit Bezug auf Figur 6 bereits beschrieben wurde.

Durch entsprechende Auslegung der Elektronik kann das Logikmodul 90 als Zusatzmodul ausgelegt werden. Es kann weggelassen werden, wenn es nicht benötigt wird, oder es kann ein von möglicherweise unterschiedlichen vorhandenen Logikmodulen nötigenfalls eingesetzt

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werden. Wenn dagegen kein Logikmodul 90 bei einer bestimmten Anwendung nötig ist, und trotzdem die gleiche körperliche Größe der fertigen Einrichtung vorhanden sein soll, kann ein extra starkes Programmierungsmodul oder ein "Leermodul" benutzt werden. Die Auswahl der Ausrichtung der Programmierungsmodule erlaubt die Auswahl der Betriebsarten sowohl des Fühlerkopfes als auch des Logikmoduls, während die zwei Universal-Kontaktflachen Flexibilität der Ausrichtung zum Befestigen erbringen, unter aufrecht erhaltener Zugänglichkeit zu der entsprechenden Fläche des Steuermoduls 60 und/ oder des Logikmoduls 90.

Eine vereinfachte Ausführung der Erfindung ist in Figur 9 dargestellt, die einen aus zwei Modulen bestehenden Sensor ohne besonderes Programmierungsmodul selbst zeigt. Bei dieser vereinfachten Ausführung findet die Kontaktauswahl zur Programmierung zwischen den beiden Modulen statt, und die "Universal-"Kontakte sind weggelassen. Die Zwei -Modulausführung nach Figur 9 enthält ein Fühlermodul 20, das identisch zum Fühlermodul der vorher beschriebenen Ausführungen sein kann, und ein Steuermodul 160. Das Fühlermodul 20 kann eine Verteilung 25 aus elektrischen Kontakten zur Auswahl einer Betriebsart des Fühlermoduls 20 wie bei den vorherigen Ausführungen beschrieben enthalten. Das Steuermodul 160 kann an seiner Fläche 161 eine Kontaktleiste 42 der bereits beschriebenen Art enthalten, oder eine andere Art einer Anordnung aus elektrischen Kontakten zur Herstellung einer Verbindung mit ausgewählten Kontakten der Verteilung 25, je nach Relativausrichtung zwischen den Modulen 20 und 160. Eine Reihe von Indexmarkierungen 162 kann an den Seiten des Steuermoduls 160 vorgesehen sein zur Sichtüberprüfung der ausgewählten Betriebsart, ähnlich wie bereits beschrieben. Alternativ kann die Anordnung umgekehrt ausglegt sein, wobei die Programmierungs-Kontaktverteilung an dem Steuermodul und die Kontaktleiste an dem Fühlermodul sitzt.

Die Zwei-Modulausführung nach Figur 9 besitzt weiterhin die Programmierungsmöglichkeit, jedoch fällt dann die freie Drehbarkeit

zur Erleichterung beim Befestigen weg, und so wird ein vereinfachtes und weniger kostenaufwendiges Gerät für Anwendungen erhalten, bei denen die universale Ausrichtung nicht benötigt wird.

Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung wurde ein Aufbau mit quadratischem Querschnitt und Programmodul beschrieben, es ist jedoch einzusehen, daß auch andere Ausgestaltungen erfindunggemäß Verwendung finden können. Es kann irgendeine Form ohne Begrenzung der Anzahl der Seiten eingesetzt werden, einschließlich zylindrischer Formen, je nach der Anzahl der Lageschritte, die für die Kontaktschaltung bei einer bestimmten Anwendung nötig ist. Die Auswahl der Anzahl, der Verteilung und der Art der Kontakte kann entsprechend den Anforderungen an die elektrischen Verbindungen zur Auswahl der Betriebsart bei einer bestimmten Anwendung verändert werden.

Auch wurde die bevorzugte Ausführung mit einem separaten Programmierungsmodul beschrieben, das die gleichen Außenabmessungen wie die mit ihm zu verbindenden Module besitzt; es ist jedoch auch möglich, das Programmierungsmodul kleiner auszuführen, so daß es in einen vertieften Bereich paßt, der im Ende eines benachbarten Moduls ausgebildet wird, wobei weiterhin ausgewählte Kontakte der benachbarten Module miteinander verbunden werden. Gleichfalls kann statt der beschriebenen Art elektrischer Kontakte auch jede andere Art eingesetzt werden, so können beispielsweise aus Metall bestehende Federkontakt-Bürsten statt der beschriebenen elastomeren Kontaktleiste eingesetzt werden, um die Kontaktverteilungen der gedruckten Schaltplatinen miteinander zu verbinden, wie auch andere bekannte Kontaktarten.

Claims (1)

1. - Patentansprüche -

   1. Fühlereinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fühlermodul (20) vorgesehen ist, der eine Verteilung (25) aus elektrischen Kontakten (1-8; 30, 31; 33a, 33b) an sich trägt, die mit der Schaltung innerhalb des Fühlermoduls verbunden sind,

   daß ein zweiter Modul (60; 90; 160) mit einer daran befindlichen Verteilung (65) aus elektrischen Kontakten (70, 71, 72, 73) vorgesehen ist, die mit der Schaltung innerhalb des zweiten Moduls verbunden sind,

   daß mindestens einer aus dem Fühlermodul (20) und dem zweiten Modul (60; 90; 160) zum Betrieb in mehr als einer Be-

   MANlTZ ■ FINSTERWALD · HEYN ■ MORGAN · 8000 MÜNCHEN 22 ■ ROBERT-KOCH-STRASSE 1 · TEL. (089) 224211 · TELEX 5 29672 PATMF ■ FAX (089) 297575 HANNS^JÖRG ROTERMUND ■ 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) ■ SEELBERGSTR. 23/25 · TEL. (071t) 567261 BAYER. VOLKSBANKEN AG ■ MÜNCHFN ■ Bl Z 70090000.. KONTO 797η .

   triebsart befähigt ist in Abhängigkeit von mit der jeweiligen Verteilung (25; 65) aus elektrischen Kontakten herzustellenden Verbindungen,

   das daß Fühlermodul (20) und das zweite Modul (60; 90; 160) so gestaltet sind, daß sie in einer Vielzahl von Ausrichtungen zueinander passen, wobei ausgewählte Kontakte des Fühlermoduls und des zweiten Moduls in unterschiedlichen Ausrichtungen der Module in elektrische Verbindung treten, um eine Auswahl der Betriebsart des Fühlermoduls oder des zweiten Moduls zu bewirken, und

   daß Mittel (15, 16) vorgesehen sind, um das Fühlermodul und das zweite Modul in einer Anordnung zu halten zur Bildung einer Sensoreinrichtung, die in der ausgewählten Betriebsart entsprechend der relativen Ausrichtung der Module betätigbar ist.

   Fühlereinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fühlermodul (20) mit einer daran befindlichen Verteilung (25) von elektrischen Kontakten (1-8; 30, 31; 33a, 33b) vorgesehen ist, die eine Verbindung mit der Schaltung innerhalb des Fühlermoduls herstellen,

   daß ein zweites Modul (60) mit einer daran befindlichen Verteilung (65) von elekrischen Kontakten (70, 71, 72, 73) vorgesehen ist, die eine Verbindung mit der Schaltung innerhalb des zweiten Moduls herstellen,

   daß mindestens eines von den Fühler- und zweiten Modul zum Betrieb in mehr als einer Betriebsart in Abhängigkeit von den herzustellenden Verbindungen zu ihren Verteilungen von elektrischen Kontakten befähigt ist, daß ein Programmierungmodul (40; 80) mit daran befindlichen elektrischen Kontakten (42) und zwischen das Fühlermodul (20) und das zweite Modul (60) in mehr als einer Ausrichtung bezüglich zumindestens einem der Module passend gestaltet ist, wobei die elektrischen Kontakte des Programmierungsmoduls (40; 80) mit den Kontaktverteilungen (25; 65) des Fühlermoduls und des zweiten Moduls in Berührung sind, um eine elektrische Verbindung zwischen ausgewählten Kontakten derselben

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   zu errichten und eine Betriebsartauswahl von mindestens einem der Fühler- und zweiten Module zu bewirken, und daß Mittel (15, 16) zum Halten des Fühlermoduls (20), des Programmiermoduls (40;80) und des zweiten Moduls (60;90) in einer Anordnung vorgesehen sind, um eine Fühleinrichtung zu bilden, die in der ausgewählten Betriebsart entsprechend der Relativausrichtung der Module betreibbar ist.

   3. Fühlereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung (65) der elektrischen Kontakte an einem von den Fühler- oder zweiten Modulen (20, 60) unabhängig von der relativen Ausrichtung derselben ist, um dadurch eine Drehmöglichkeit zum bequemen Anbringen der Fühleranordnung ohne Beeinflussung der Betriebsartauswahl zu schaffen.

   4. Fühlereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Programmierungsmodul (40; 80) eine Kontaktleiste (42) enthält, die eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Pfaden (44) von einer Seite bis zur anderen Seite ergibt.

   5. Fühlereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktleiste (42) aus leitfähigem Elastomer-Material gefertigt ist.

   6. Fühlereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein drittes Modul (90) vorgesehen ist, mit an zwei Seiten vorgesehenen Mustern aus elektrischen Kontakten mit Verbindung zur Schaltung innerhalb des dritten Moduls (90) und daß ein zweites Programmierungsmodul (80) mit daran befindlichen elektrischen Kontakten vorgesehen ist, das so geschaltet ist, daß es zwischen das zweite und das dritte Modul (60; 90) in mehr als einer Ausrichtung bezüglich mindestens einem der Module paßt, wobei die elektrischen Kontakte des zweiten Programmierungsmoduls (80) in Berührung mit den Kontaktverteilungen des zweiten und dritten Moduls (60; 90) sind zur Errichtung elektrischer

   Verbindungen zwischen ausgewählten Kontakten derselben, um eine weitere Betriebsartauswahl mindestens eines des ersten bzw. dritten Moduls zu ergeben, und wobei die Haltemittel (15, 16) so ausgelegt sind, daß sie alle Module (20, 40, 60, 80, 90) in Anordnung in den ausgewählten Orientierungen entsprechend den ausgewählten Betriebsarten halten.

   7. Fühlereinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fühlermodul (20) mit einer Verteilung (25) von elektrischen Kontakten (1 bis 8; 30, 31; 33a, 33b) an seiner einen Seite vorgesehen ist, und mit einer Schaltung in dem Fühlermodul, die zum Betrieb in mehr als einer Betriebsart in Abhängigkeit von mit den elektrischen Kontakten herzustellenden Verbindungen betreibbar ist, daß ein zweites Modul (60) mit einer Verteilung (65) aus elektrischen Kontakten (70, 71, 72, 73) an seiner einen Seite vorgesehen ist, die mit der Schaltung innerhalb des zweiten Moduls verbunden sind,

   daß ein Programmierungsmodul (40) vorgesehen ist, so gestaltet, daß es zwischen das Fühlermodul (20) und das zweite Modul (60) in einer Vielzahl von Ausrichtungen bezüglich des Fühlermoduls paßt, wobei das Programmiermodul eine Vielzahl von elektrischen Kontakten (42) daran angebracht enthält, um elektrischen Kontakt zwischen ausgewählten Kontakten des Fühlermoduls und des zweiten Moduls je nach der relativen Ausrichtung derselben herzustellen, um Betriebsartauswahl des Fühlermoduls zu bewirken, und

   daß Mittel (15, 16) zum Halten des Fühlermoduls, des Programmiermoduls und des zweiten Moduls in einer Anordnung vorgesehen sind, um eine in der ausgewählten Betriebsart entsprechend der relativen Ausrichtung des Programmiermoduls zu dem Fühlermodul betreibbare Fühlereinrichtung zu schaffen.

   8. Fühlereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η -

   zeichnet, daß die Verteilung (65) der elektrischen Kontakte (70, 71, 72, 73) an dem zweiten Modul (60) unabhängig von dessen relativer Ausrichtung bezüglich des Programmierungsmoduls ist, um dadurch eine Drehung zur leichteren Befestigung der Fühlereinrichtung ohne Beeinflussung der Betriebsartauswahl zu ermöglichen.

   9. Fühlereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet , daß das Fühlermodul (20) und das Programmiermodul (40) quadratischen Querschnitt besitzen, wobei die Vielzahl von elektrischen Kontakten (44) des Programmiermoduls in Form einer länglichen Kontaktleiste (42) bestehen, welche annähernd 22,5° bezüglich der möglichen Ausrichtungen des Programmiermoduls angeordnet ist, so daß acht unterschiedliche Ausrichtungen des Fühlermoduls zu dem Programmiermodul beim Zusammenbau möglich sind.

   10. Fühlereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich Referenzmarkierungen (51, 52, 53, 54) an den Kanten des Fühlermoduls und des Programmiermoduls vorgesehen sind, um durch deren Ausrichtung die ausgewählte Betriebsart anzuzeigen.