DE3618528A1 - Messfuehler mit seitlichem haltearm - Google Patents
Messfuehler mit seitlichem haltearmInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Meßfühler oberhalb eines
relativ zu einem Grundkörper definiert beweglichen Gegen
standes an einer Fläche des Grundkörpers anbringbarer
Meßfühler mit an seiner Stirnseite vorgesehener Meß
fläche, die in geringem definierten Abstand von dem
Gegenstand anzuordnen ist, und mit einem seitlichen
Haltearm, der eine im wesentlichen senkrecht zur Meß
fläche verlaufende durchgehende Führungsbohrung aufweist,
in der ein im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildeter
Tragkörper im Gleitsitz angeordnet ist, der seinerseits
eine enge Zentralbohrung zur Aufnahme eines Befestigungs
bolzens besitzt, mittels dessen der Tragkörper an der im
wesentlichen parallel zur Meßfläche verlaufenden Fläche
des Grundkörpers festlegbar ist, wobei der Sensor parallel
zur Achse des Tragkörpers und um diese Achse herum ver
stellbar und in der eingestellten Lage relativ zum Grund
körper fixierbar ist.
Bei einem bekannten derartigen Meßfühler (DE-OS )
kann der seitliche Arm am Meßfühler mittels eines zusätzlichen
seitlichen Klemmbolzens mit dem Tragkörper verklemmt werden,
während der Tragkörper seinerseits durch den Kopf des Be
festigungsbolzens am Grundkörper klemmend festgelegt wird.
Bevor der seitliche Bolzen festgezogen wird, kann der Meß
fühler parallel zur Achse des Tragkörpers und um diese Achse
herum zu Justierzwecken eingestellt werden, damit er eine
optimale Ausrichtung und einen optimalen Abstand bezüglich
des beweglichen Gegenstandes hat, der z.B. aus einer
Zahnscheibe bestehen kann, die magnetisch auf eine
im Bereich der Meßfläche endende Spulenanordnung ein
wirkt, was zweckmäßig über einen oder zwei im Bereich
der Meßfläche vorgesehene Polschuhe erfolgt.
Bei dem bekannten Meßfühler sind zur Festlegung zwei
Bolzen vorgesehen, die auch in zwei nacheinander er
folgenden Arbeitsschritten anzuziehen sind.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Meßfühler
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der mit
nur einem Befestigungsbolzen am Grundkörper befestigt
werden kann, ohne daß die Justiermöglichkeiten und die
Justiergenauigkeit beeinträchtigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß
der Tragkörper sich von der Befestigungsfläche aus zu
einer im Innern der Führungsbohrung liegenden Stelle er
streckt, daß auf dem Tragkörper eine mit ihrem Außendurch
messer dem Innendurchmesser der Führungsbohrung entsprechende,
radial gegen die Führungsbohrung spreizbare Ringklemman
ordnung aufliegt und daß der Befestigungsbolzen oberhalb
der Ringklemmanordnung ein konusartige Verbreiterung auf
weist, die beim Einschrauben des Befestigungsbolzens in die
ihm zugeordnete Bohrung im Grundkörper die Ringklemmanordnung
klemmend gegen die obere Stirnfläche des Tragkörpers drückt
und dadurch die Ringklemmanordnung radial gegen die Führungs
bohrung spreizt, wodurch die Befestigungsbolzen und der
Seitenarm relativ zueinander festgelegt werden.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, den Be
festigungsbolzen nicht allein für die axiale Verklemmung
des Tragkörpers am Grundkörper zu verwenden, sondern
mittels der konusartigen Verbreiterung im Innern der
Führungsbohrung gleichzeitig auch die Verklemmung zwischen
dem Tragkörper, dem Befestigungsbolzen und der die
Führungsbohrung umgebenden Wandung vorzunehmen. Auf diese
Weise kann mit einem einzigen Befestigungsbolzen eine
einwandfreie Befestigung des Meßfühlers erreicht werden,
ohne daß die Justiermöglichkeiten beeinträchtigt werden.
Im einfachsten Fall ist die Ringklemmanrodnung ein oben
auf die Ringfläche des Tragkörpers aufgelegter Sprengring,
der vorzugsweise einen etwas geringeren Durchmesser als
die Führungsbohrung haben sollte, was deshalb möglich ist,
weil er beim Anziehen des Befestigungsbolzens ganz erheb
lich radial aufgespreizt werden kann.
Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung der Ringklemm
anordnung besteht im Vorsehen einer Vielzahl von Kugeln
oder einer Vielzahl von außen der Führungsbohrung und oben
der konusartigen Verbreiterung angepaßten Klemmsegmenten.
Damit der Befestigungsbolzen und vor allen Dingen die
Ringklemmanordnung vor der Montage unverlierbar am Haltearm
angeordnet sind, sieht eine weitere Ausführungsform vor,
daß am unteren Ende des Tragkörpers in einer Ausnehmung
ein weiterer Sprengring klemmend auf dem Befestigungsbolzen
sitzt.
Weiter ist zweckmäßig vorgesehen, daß sich oben an die Ver
breiterung ein zylindrisches Kopfteil anschließt, das im
Gleitsitz innerhalb der Führungsbohrung sitzt.
Bevorzugt ist die Dimensionierung hierbei so, daß
der Befestigungsbolzenkopf sich auch im angezogenen
Zustand noch mit Abstand oberhalb der Führungsbohrung
befindet.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn der Tragkörper
unten einen radial vorspringenden Flansch aufweist.
Der Flansch bildet die untere Anschlagfläche für das
die Führungsbohrung umgebende Material des Haltearms.
Es ist wichtig, daß zwischen dem Befestigungsbolzenkopf
und dem Flansch bzw. der Befestigungsfläche des Grund
körpers ein deutlich größerer Abstand als die Länge der
Führungsbohrung vorliegt, damit der Haltearm in axialer
Richtung im Rahmen der Justiererfordernisse axial auf
dem Tragkörper verschoben werden kann.
Um eine einwandfreie Halterung des Meßfühlers zu gewähr
leisten, ist es vorteilhaft, wenn sich der Tragkörper
von der Befestigungsfläche aus bis zwischen 1/2 bis 2/3
der Länge der Führungsbohrung in diese hinein erstreckt.
Schließlich sieht eine weitere Ausführungsform vor, daß
der Tragkörper im oberen Bereich radial innen von der Auf
lagefläche für die Ringklemmanordnung eine um den Be
festigungsbolzen herumliegende, vorzugsweise konzentrische
und oben offene Ausnehmung aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand
der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine
schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Meßfühlers zeigt.
Nach der Zeichnung läuft eine Zahnscheibe 26 um ihren
Mittelpunkt M um, wobei die am Außenumfang vorgesehenen
Zähne 27 unterhalb der Meßfläche 28 des erfindungsge
mäßen Meßfühlers vorbeilaufen. An der Meßfläche sind
nicht dargestellte Polschuhe vorgesehen, auf welche
die Zähne 27 beim Vorbeilaufen magnetisch einwirken.
Das hierdurch entstehende Wechselsignal wird über eine
Verbindungsleitung 29 zu einer nicht dargestellten Aus
werteelektronik geleitet, wo aus dem elektrischen Signal
die Drehgeschwindigkeit der Zahnscheibe 26 ermittelt wird.
Von dem die Meßfläche 28 enthaltenden Meßkopf 30 des
erfindungsgemäßen Meßfühlers zweigt seitlich ein Halte
arm 24 ab, der sich bis über einen Grundkörper 23 erstreckt,
an dem auch die Zahnscheibe 26 drehbar in nicht dargestellter
Weise angebracht ist. Der Grundkörper 23 weist eine Gewinde
bohrung 22 auf, die sich senkrecht zu der oberen Befestigungs
fläche 12 erstreckt, welche ihrerseits im wesentlichen parallel
zur Meßfläche 28 verläuft.
In dem oberhalb der Gewindebohrung 22 befindlichen Bereich
weist der Haltearm eine zentrale Führungsbohrung auf, deren
Achse mit der Achse 31 der Gewindebohrung 22 koaxial ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungs
bohrung in einer in den Haltearm 24 fest eingesetzten Klemmbuchse
32 vorgesehen. Die axiale Länge der Klemmbuchse 32 entspricht
der Höhe des Haltearms 24.
Von unten erstreckt sich in die Führungsbohrung 13 im Gleit
sitz ein kreiszylindrischer Tragkörper 11, der unten einen
radial unter die Klemmbuchse 32 vorspringenden Ringflansch
21 und radial innen eine Ringsausnehmung 17 aufweist, in
die ein klemmend auf einem von oben eingesteckten Befestigungs
bolzen 15 sitzender Sprengring 18 angeordnet ist. Der
untere Teil des Befestigungsbolzens 15 ist mit einem
zur Gewindebohrung 22 passenden Außengewinde versehen
und erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung 33 des
Tragkörpers 11, der sich nach oben nur bis zum Beginn
der oberen Hälfte in die Führungsbohrung 13 erstreckt.
Im oberen Endbereich weist der Tragkörper 11 radial
innen eine Ringausnehmung 25 auf. Auf der oberen Ring
stirnfläche 10 des Tragkörpers 11 liegt ein eine Ringklemm
anordnung darstellender Sprengring 14 auf, dessen Außen
durchmesser im wesentlichen den Durchmesser der Führungs
bohrung 13 entspricht.
Der Befestigungsbolzen 15 geht im eingeschraubten Zustand
oberhalb der oberen Ringstirnfläche 10 des Tragkörpers 11 in eine
konusförmige Erweiterung 16 über, an die sich oben ein zylin
drisches Kopfteil 19 anschließt, das im Gleitsitz inner
halb der Führungsbohrung 13 sitzt. In einem deutlichen
Abstand oberhalb des oberen Endes der Führungsbohrung 13
befindet sich der normale Sechskantkopf 20 des Befestigungs
bolzens 15.
Die Montage des erfindungsgemäßen Meßfühlers geht wie
folgt vor sich:
Vor der Montage wird schon der Tragkörper 11 mit dem
Befestigungsbolzen 15 an dem Haltearm 24 angeordnet,
wobei der untere Sprengring 18 ein Herausfallen des Be
festigungsbolzens 15 aus der zentralen Bohrung 33 verhindert.
Die einheitliche Anordnung wird dann unter Einschrauben
des Befestigungsbolzens 15 in die Gewindebohrung 22 auf
die Befestigungsfläche 12 des Grundkörpers 23 aufgesetzt.
Sobald der Befestigungsbolzen 15 ausreichend tief in
die Gewindebohrung 22 eingeschraubt ist, legt sich die
konusartige Verbreiterung 16 von oben an den Sprengring
14 an und spreizt diesen einerseits radial gegen die
Führungsbohrung 13 und drückt ihn andererseits axial
gegen die obere Stirnfläche des Tragkörpers 11. Dafür
ist ein Konuswinkel von etwa 45° besonders zweckmäßig.
Vor dem endgültigen Festziehen des Befestigungsbolzens
15, wenn die Klemmbuchse 32 noch axial verschieb- und
verdrehbar ist, wird der Meßkopf 30 zunächst in der er
forderlichen Weise auf den gegenüberliegenden Zahn 27
der zunächst stillstehenden Zahnscheibe 26 justiert.
Hierbei kann der Meßkopf 30 sowohl parallel zur Achse
31 als auch um die Achse 31 herum bewegt werden.
Sobald die optimale Justierung gefunden worden ist,
wird der Bolzen 15 durch Angreifen an den Sechskantkopf
20 angezogen, wobei der Sprengring 14 durch axiales An
liegen an dem Tragkörper 11 diesen an der Befestigungs
fläche 12 festlegt und gleichzeitig durch radiales An
liegen an der Innenwand der Klemmbuchse 32 eine feste
Verbindung zwischen dem Sprengring 14 und dem Haltearm
24 herstellt. Auch der Befestigungsbolzen 15 bildet
aufgrund der Klemmung zwischen der Verbreiterung 16 und
dem Sprengring 14 einen festen und unverrückbaren Bestand
teil des Meßfühlers, welcher jetzt zwar lösbar aber im Betrieb
unverrückbar am Grundkörper 23 festgelegt ist.
- Bezugszeichenliste:
10 Ringstirnfläche
11 Tragkörper
12 Befestigungsfläche
13 Führungsbohrung
14 Ringklemmanordnung
15 Befestigungsbolzen
16 Verbreiterung
17 Ausnehmung
18 Sprengring
19 Kopfteil
20 Sechskantkopf
21 Flansch
22 Gewindebohrung
23 Grundkörper
24 Haltearm
25 Ringausnehmung
26 Zahnscheibe
27 Zähne
28 Meßfläche
29 Verbindungsleitung
30 Meßkopf
31 Achse
32 Klemmbuchse
33 Bohrung
Claims (10)
1. Oberhalb eines relativ zu einem Grundkörper definiert be
weglichen Gegenstandes an einer Befestigungsfläche des Grundkörpers
anbringbarer Meßfühler mit an einer Stirnseite vorge
sehener Meßfläche, die in geringem definierten Abstand
von dem Gegenstand anzuordnen ist, und mit einem seit
lichen Haltearm, der eine im wesentlichen senkrecht zur
Meßfläche verlaufende durchgehende Führungsbohrung auf
weist, in der ein im wesentlichen kreiszylindrisch aus
gebildeter Tragkörper im Gleitsitz angeordnet ist, der
seinerseits eine enge Zentralbohrung zur Aufnahme eines
Befestigungsbolzens besitzt, mittels dessen der Tragkörper
an der im wesentlichen parallel zur Meßfläche verlaufenden
Fläche des Grundkörpers festlegbar ist, wobei der Sensor
parallel zur Achse des Tragkörpers und um diese Achse
herum verstellbar und in der eingestellten Lage relativ
zum Grundkörper fixierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper
(11) sich von der Befestigungsfläche (12) aus zu einer
im Innern der Führungsbohrung (13) liegenden Stelle er
streckt, daß auf dem Tragkörper (11) eine mit ihrem Außen
durchmesser dem Innendurchmesser der Führungsbohrung ent
sprechende, radial gegen die Führungsbohrung (13) spreiz
bare Ringklemmanordnung (14) aufliegt und daß der Befestigungs
bolzen (15) oberhalb der Ringklemmanordnung (14) eine konus
artige Verbreiterung (16) aufweist, die beim Einschrauben
des Befestigungsbolzens (15) in die ihm zugeordnete Bohrung
(22) im Grundkörper (23) die Ringklemmanordnung (14) klemmend
gegen die obere Stirnfläche des Tragkörpers (11) drückt und
dadurch die Ringklemmanordnung (14) radial gegen die Führungs
bohrung (13) spreizt, wodurch der Befestigungsbolzen (15)
und der Seitenarm (24) relativ zueinander festgelegt werden.
2. Meßfühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringklemm
anordnung (14) ein Sprengring ist.
3. Meßfühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringklemm
anordnung (14) aus einer Vielzahl von kleinen Kugeln
besteht.
4. Meßfühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringklemm
anordnung (14) außen der Führungsbohrung (13) und oben
der Verbreiterung (16) angepaßten einzelnen Klemmsegmenten
besteht.
5. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am unteren
Ende des Tragkörpers (11) in einer Ausnehmung (17)
ein weiterer Sprengring (18) klemmend auf dem Be
festigungsbolzen (15) sitzt.
6. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich oben
an die Verbreiterung (16) ein zylindrisches Kopfteil
(19) anschließt, das im Gleitsitz innerhalb der Führungs
bohrung (13) sitzt.
7. Meßfühler nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungs
bolzenkopf (20) sich auch im angezogenen Zustand noch mit
Abstand oberhalb der Führungsbohrung (13) befindet.
8. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper
(11) unten einen radial vorspringenden Flansch (21) aufweist.
9. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Tragkörper
(11) von der Befestigungsfläche (12) aus bis zwischen 1/2
bis 2/3 der Länge der Führungsbohrung (13) in diese hinein
erstreckt.
10. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (11)
im oberen Bereich radial innen von der Ringstirnfläche (10) für die
Ringklemmanordnung (14) eine um den Befestigungsbolzen herum
liegende, vorzugsweise konzentrische und oben offene Aus
nehmung (25) aufweist.
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