DE7711655U1 - Contactless controllable electrical switch - Google Patents
Contactless controllable electrical switchInfo
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- DE7711655U1 DE7711655U1 DE19777711655 DE7711655U DE7711655U1 DE 7711655 U1 DE7711655 U1 DE 7711655U1 DE 19777711655 DE19777711655 DE 19777711655 DE 7711655 U DE7711655 U DE 7711655U DE 7711655 U1 DE7711655 U1 DE 7711655U1
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Description
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berührungslos steuerbare Elektronikschalter werden mit sehr kleinen Abmessungen hergestellt, und es befindet sich eine Ausführungsform auf -dem Markt, deren genormtes Gehäuse die Form einer Gewindehülse mit einem M8-Aussengewinde besitzt. Nun muss eine recht umfangreiche und u.a. einen Oszillator enthaltende Schaltung auf der Leiterplatte untergebracht werden, so dass diese bestimmte Mindestabmessungen aufweisen muss, und obwohl man schon bestrebt war, diese Leiterplatte so klein wie möglich auszubilden, führte diese doch dazu, dass bei den kleinsten Elektronikschaltern mit M8-Gewinde zwischen dem Kerndurchmesser des Aussengewindes und dem Gehäuse-Innendurchmesser nur noch eine Wandstärke von 0,3 bis 0,4 mm verbleibt. Da nun derartige Schalter mit Hilfe zweier auf das Aussengewinde aufgeschraubter und gegeneinander festzuziehender Muttern montiert werden, führte diese geringe Wandstärke bei den bekannten Schaltern zu gravierenden Nachteilen: Weist das Gehäusematerial eine verhältnismässig geringe Bruchdehnung auf, so wird das Gehäuse bei einem zu festen Anziehen der Muttern zerstört; dehnt sich das Gehäuse bei der Montage ohne zu reissen, so wird die über das Giessharz fest mit dem Gehäuse verbundene Leiterplatte zerstört,Contactless controllable electronic switches are manufactured with very small dimensions, and it is located There is an embodiment on the market, the standardized housing of which is in the form of a threaded sleeve with an M8 external thread owns. Now a rather extensive circuit including an oscillator has to be accommodated on the circuit board be, so that this must have certain minimum dimensions, and although efforts have already been made to achieve this Making the printed circuit board as small as possible led to the fact that the smallest electronic switches with M8 threads between the core diameter of the external thread and the inside diameter of the housing only a wall thickness of 0.3 to 0.4 mm remains. Since now such switches are screwed onto the external thread with the help of two and against each other nuts to be tightened are mounted, this low wall thickness led to serious disadvantages with the known switches: If the housing material has a relatively low elongation at break, then the housing is assigned to one tight tightening of the nuts destroyed; If the housing expands during assembly without tearing, it is over the cast resin PCB firmly connected to the housing destroyed,
Die Erfindung betrifft einen berührungslos steuerbaren |The invention relates to a contactless controllable |
elektrischen Schalter mit einem hülsenförmigen Gehäuse, das |electrical switch with a sleeve-shaped housing that |
einen eine Leiterplatte aufnehmenden ersten sowie an seinem |a printed circuit board receiving first and on its |
einen Enda einen zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, aus dem *one enda has a second housing section from which *
ein Zuleitungskabel herausgeführt ist, mit einem der Montage ta supply cable is led out, with one of the assembly t
des Schalters dienenden Aussengewinde auf dem ersten Gehäuse- t abschnitt und einer Giessharzfüllung, in die die Leiterplatte sowie das Zuleitungskabel eingebettet sind.of the switch serving external thread on the first housing t section and a cast resin filling in which the circuit board and the supply cable are embedded.
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da sie üblicherweise aus einem Material besteht, welches nicht elastisch verformt werden kann. Aus diesen Gründen lassen die bekannten Gehäuse in Form einer einstückigen Gewindehülse, welche üblicherweise aus Messing oder rostfreiem Stahl 4104 bestehen, bai der Montage nur sehr kleine Anzugsdrehmomente beim Festziehen der Muttern zu, da schon Drehmomente in der Grössenordnung von 0,5 oder 1,0 mkp zur Zerstörung des Schalters aus den erwähnten Gründen führen können.since it usually consists of a material which cannot be elastically deformed. For these reasons, the known housing in the form of a one-piece threaded sleeve, which is usually made of brass or stainless steel 4104 exist, bai the assembly only very small tightening torques when tightening the nuts, since torques are already in the A magnitude of 0.5 or 1.0 mkp can destroy the switch for the reasons mentioned.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schalter der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass sie bei der Montage mittels auf das Aussengewinde aufgeschraubter Muttern höhere Anzugsdrehmomente zulassen, ohne dass dabei die Schalter der Gefahr einer Beschädigung unterworfen werden. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der erste Gehäuseabschnitt aus einem härtbaren Stahl besteht und j gehärtet ist und dass der zweite Gehäuseabschnitt aus einem | weicheren Material besteht. Auf diese Weise wird erreicht, I dass das Gehäuse im Bereich des Aussengewindes höhere Kräfte ? aufnehmen kann, ohne zu reissen oder sich in für die Leiter- { platte unzulässigem Mass zu dehnen, gleichzeitig wird jedoch * eine Gefahr beseitigt, welche auftreten würde, wenn man das j Gehäuse über seine volle Länge aus gehärtetem Stahl fertigen würde: In den Gehäusen der bekannten Schalter der eingangs erwähnten Art steht zu wenig Platz zur Verfügung, um das Zuleitungskabel über einen längeren Bereich in das Giessharz einzubetten, was im wesentlichen auf die wegen der geringen zur Verfügung stehenden B reite verhältnismässig grosse Länge der Leiterplatte zurückzuführen ist. Wird das Zuleitungskabel jedoch nur über ein verhältnismässig kurzes Stück in das Giess-The invention was therefore based on the object of improving the known switches of the type mentioned in such a way that they allow higher tightening torques during assembly by means of nuts screwed onto the external thread, without this the switches are exposed to the risk of damage. According to the invention this object is achieved in that the first housing section consists of a hardenable steel and j is hardened and that the second housing section consists of a | made of softer material. In this way it is achieved: I that the housing in the area of the external thread has higher forces? can absorb without tearing or stretching to an inadmissible degree for the circuit board, but at the same time * eliminates a hazard which would arise if the full length of the housing were made of hardened steel would: In the housings of the known switches of the type mentioned, there is too little space available for the Embed supply cable over a longer area in the casting resin, which is essentially due to the low available width is due to the relatively large length of the circuit board. Will the supply cable but only over a relatively short distance into the casting
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harz eingebettet, so weist der Schalter hier eine Schwachstelle auf, denn die üblichen PVC-Kabelmäntel besitzen nicht nur eine schlechte Haftung zum Giessharz, sondern sie schrumpfen im Laufe der Zeit auch, so dass hier ohnehin eine bezüglich der Dichtheit des Schalters kritische Stelle vorliegt. Um nun das Zuleitungskabel über einen längeren Bereich in das Giessharz einbetten zu können, bildet man das Gehäuse des erfindungsgemassen Schalters langer als das Gehäuse eines vergleichbaren bekannten Schalters aus; würde man jedoch für das ganze Gehäuse einen härtbaren Stahl verwenden und das Gehäuse härten, so ergäbe sich wegen der Schlagempfindlichkeit des gehärteten Gehäuses eine erhöhte Bruchgefahr im Bereich des zweiten Gehäuseabschnitts, welcher der Herausführung des Zuleitungskabels dient. Dieser Bereich kann aber auch nicht mit einem grösseren Aussendurchmesser gestaltet werden, da die Forderung besteht, die der Montage des Schalters dienenden Muttern auch von der Seite des Zuleitungskabels her über das Gehäuse führen zu können. Deshalb wird bei dem gegenüber den bekannten Schaltern verlängerten Gehäuse der erfindungsgemassen Konstruktion der zweite Gehäuseabschnitt, welcher keine in Längsrichtung wirkenden Kräfte aufnehmen muss, aus einem weicheren Material als der erste Gehäuseabschnitt gefertigt, so dass er nicht schlagempfindlich ist.embedded in resin, the switch has a weak point here, because the usual PVC cable sheaths do not have them only a bad adhesion to the casting resin, but they also shrink over time, so that here is a matter of fact anyway the tightness of the switch is critical. To now the supply cable over a longer area in the casting resin to be able to embed, one forms the housing of the invention Switch longer than the housing of a comparable known switch; one would however for the whole Housing use a hardenable steel and harden the housing, so it would be because of the impact sensitivity of the hardened Housing an increased risk of breakage in the area of the second housing section, which is the lead out of the supply cable serves. However, this area cannot be designed with a larger outer diameter, as there is a requirement the nuts used to mount the switch also lead over the housing from the side of the supply cable can. Therefore, in the case of the housing of the construction according to the invention, which is lengthened compared to the known switches, the second housing section, which does not have to absorb any forces acting in the longitudinal direction, made of a softer material than the first housing section made so that it is not sensitive to impact.
Zweckmässigerweise wird man den das Aussengewinde aufweisenden Teil des Gehäuses nach dem Härten zum Entspannen einer Wärmebehandlung unterwerfen, und zwar vorzugsweise unter Schutzgas, damit die blanke Oberfläche erhalten bleibt. Als Material für den ersten Gehäuseabschnitt besonders bevorzugt wird Stahl 1.40.34, und Versuche an einem erfindungsgemassen Schalter mitThe part of the housing which has the external thread is expediently used for a heat treatment after hardening for relaxation subject, preferably under protective gas, so that the bare surface is retained. As a material for steel 1.40.34 is particularly preferred for the first housing section, and tests on a switch according to the invention are also used
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einem M8-Aussengewinde haben ergeben, dass ohne weiteres
Anzugsdrehmomente von 2,5 mkp aufgenommen werden können, ohne dass das Gehäuse selbst oder infolge einer zu hohen Gehäusedehnung
die Leiterplatte reisst.an M8 external thread have shown that without further ado
Tightening torques of 2.5 mkp can be absorbed without tearing the housing itself or the circuit board as a result of excessive housing expansion.
Ein Gehäuse mit Gehäuseabschnitten unterschiedlicher Härte
lässt sich am einfachsten herstellen, wenn die beiden Gehäuseabschnitte von zwei verschiedenen Teilen gebildet werden,
deren Verbindung miteinander ohne weiteres durch das Giessharz eülolgen kann. Da der erste Gehäuseabschnitt eine weit grössere
Länge besitzt als der zweite Gehäuseabschnitt, genügt hier
die Haftung des Giessharzes an der Gehäuseinnenwand. Um auch eine feste Verbindung zwischen dem Giessharz und dem zweiten
Gehäuseabschnitt herzustellen, empfiehlt es sich jedoch, diesen an seiner Innenwand mit Hinterschneidungen zu versehen, die
durch das Giessharz gefüllt werden. Quer zur Gehäuselängsrichtung verlaufende Kanten dieser Hinterschneidungen können
dann Zug- bzw. Druckkräfte übertragen.A housing with housing sections of different hardness
is easiest to manufacture if the two housing sections are formed from two different parts,
whose connection with one another can easily eülolgen through the casting resin. Since the first housing section has a much greater length than the second housing section, it is sufficient here
the adhesion of the casting resin to the inner wall of the housing. In order to also establish a firm connection between the casting resin and the second housing section, however, it is advisable to provide this with undercuts on its inner wall, which are filled by the casting resin. Edges of these undercuts running transversely to the longitudinal direction of the housing can then transmit tensile or compressive forces.
In der Materialauswahl für den zweiten Gehäuseabschnitt ist man an sich frei. Es empfiehlt sich jedoch, den zweiten Gehäuseabschnitt
aus einem Kunststoff herzustellen, dessen
Temperaturausdehnungskoeffizient zumindest ungefähr demjenigen des Giessharzes entspricht, um dann, wenn der erfindungsgemässe
Schalter im Einsatz extremen Temperaturen unterworfen wird, ein gleichmässiges Schrumpfen bzw. Dehnen von Gehäuse
und Giessharzkörper im Bereich der Kabeldurchführung zu erreichen und damit eine der kritischsten Stellen solcher
Schalter zu entschärfen.You are free to choose the material for the second housing section. However, it is advisable to make the second housing section from a plastic whose
The coefficient of thermal expansion at least roughly corresponds to that of the cast resin, in order to achieve an even shrinkage or expansion of the housing and the cast resin body in the area of the cable bushing and thus one of the most critical points of this when the switch according to the invention is subjected to extreme temperatures in use
Disarm switch.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der beiliegenden zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters; die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch den Schalter, und zwar in der Ebene der Leiterplatte.Further features, advantages and details of the invention emerge from the attached claims and / or from following description as well as the accompanying drawing of a preferred embodiment of the invention Switch; the drawing shows a section through the switch, in the plane of the circuit board.
Das Gehäuse, dieses Schalters besteht aus einem vorderen und einem hinteren Gehäuseteil 10 bzw. 12, von denen das erstere aus rostfreiem Stahl 1.40.34 und das zweite aus einem Kunststoff besteht. Das vordere Gehäuseteil besitzt ein M8-Aussengewinde 14, und der Aussendurchmesser des hinteren Gehäuseteils 12 entspricht dem Kerndurchmesser des Aussengewindes 14. Das vordere GehäuseteilThe housing, this switch consists of a front and a rear housing part 10 and 12, of which the former made of stainless steel 1.40.34 and the second consists of a plastic. The front part of the housing has an M8 external thread 14, and the outside diameter of the rear housing part 12 corresponds to the core diameter of the external thread 14. The front housing part
wurde zunächst gehärtet und dann unter Schutzgas einer Wärmebehandlung unterworfen, um das Teil zu entspannen.was first hardened and then subjected to a heat treatment under protective gas in order to relax the part.
Das vordere Gehäuseteil 10 besitzt eine mehrfach abgesetzte Bohrung mit zwei nach vorn weisenden Schultern 16 und 18 sowie einer nach hinten weisenden Schulter 20; derjenige Bereich der Bohrung, in dem das vordere Gehäuseteil 10 seine grösste Wandstärke aufweist, wurde mit 22 bezeichnet. Vorn wird das Gehäuse durch ein Kunststoffplättchen 24 verschlossen, welches auf der Schulter 16 aufliegt und in das Gehäuse eingeklebt ist. Dahinter sitzt eine nur schematisch angedeutete Spule 26, die das eigentlich empfindliche Element des Schalters darstellt; der Spulenkörper sitzt auf der Schulter 18 auf. Daran schliesst sich eine Schaltung an, welche auf einer Leiterplatte 30 angeordnet ist und von der nur einige wenige Teile angedeutet wurden. An diese Schaltung ist die Spule mit Anschlussdrähten 32The front housing part 10 has a multiple offset bore with two forward-facing shoulders 16 and 18 as well a rearwardly facing shoulder 20; that area of the bore in which the front housing part 10 is largest Has wall thickness, was denoted by 22. At the front the housing is closed by a plastic plate 24, which rests on the shoulder 16 and is glued into the housing. Behind it sits a only schematically indicated coil 26, the represents the actually sensitive element of the switch; the coil body rests on the shoulder 18. That closes a circuit which is arranged on a circuit board 30 and of which only a few parts have been indicated. The coil with connecting wires 32 is attached to this circuit
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angeschlossen. Da der elektrische Aufbau der in Rede stehenden Näherungsschalter bekannt ist, bedarf es keiner Beschreibung der auf der Leiterplatte 30 angeordneten Schaltung. Bei der hier erörterten kleinsten Ausführungsform berührungslos steuerbarer Schalter mit genormten Gehäuse lässt sich die Leiterplatte nicht kleiner als angedeutet ausführen, d.h. sie erstreckt sich nahezu über die ganze Länge des vorderen Gehäuseteils 10, und ihre Breite entspricht nahezu dem Innendurchmesser des Gehäuseteils 10.connected. Since the electrical structure of the proximity switches in question is known, no description is required the circuit arranged on the circuit board 30. In the case of the smallest embodiment discussed here, it is controllable in a contactless manner For switches with standardized housings, the printed circuit board cannot be made smaller than indicated, i.e. it extends extends over almost the entire length of the front housing part 10, and its width corresponds almost to the inner diameter of the housing part 10.
Das hintere Gehäuseteil 12 besitzt ein hohlzylindrisches Ansatzstück 36, welches passend in das hintere Ende des Gehäuseteils 10 eingreift. Am hinteren Ende ist das Gehäuseteil 12 abgerundet und es besitzt einen dem Durchmesser der Bohrung 22 entsprechenden Innendurchmesser. In seine Innenwand sind in Umfangsrichtung verlaufende Nuten 38 eingeformt, deren Zweck später noch erläutert werden wird.The rear housing part 12 has a hollow cylindrical extension piece 36 which fits into the rear end of the housing part 10 intervenes. At the rear end, the housing part 12 is rounded and it has the same diameter as the bore 22 corresponding inside diameter. In its inner wall extending grooves 38 are formed in the circumferential direction, their purpose will be explained later.
Die Stromversorgung des Schalters und die Abführung des Schaltsignals erfolgen über ein als Ganzes mit 40 bezeichnetes Kabel, dessen von einem Kabelmantel 40a umschlossene Leitungsdrähte 40b an Leiterbahnen 30a der Leiterplatte 30 angeschlossen sind.The power supply of the switch and the dissipation of the switching signal take place via a cable designated as a whole by 40, the lead wires of which are enclosed by a cable sheath 40a 40b are connected to conductor tracks 30a of the circuit board 30.
Nach dem Zusammenbau des Schalters werden alle Hohlräume mit Giessharz 50 ausgegossen, so dass die Leiterplatte 30 und das Kabel 40 fest in das Giessharz eingebettet sind. Dank der Haftung des Giessharzes an der Innenseite der Gehäuseteile 10 und 12 werden diese aber auch fest miteinander verbunden, und die Festigkeit dieser Verbindung wird noch dadurch erhöht, dass das Giessharz in die Nuten 38 des hinteren Gehäuseteils 12After assembling the switch, all cavities are filled with casting resin 50, so that the circuit board 30 and the Cable 40 are firmly embedded in the casting resin. Thanks to the adhesion of the casting resin to the inside of the housing parts 10 and 12 these are also firmly connected to one another, and the strength of this connection is increased by the fact that the casting resin into the grooves 38 of the rear housing part 12
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hineinfliesst, so dass sich auch eine formschlüssige Verbindung ergibt und sich besondere Massnahmen zur Verbindung der beiden Gehäuseteile erübrigen.flows into it, so that there is also a form-fitting connection results and special measures for connecting the two housing parts are unnecessary.
Zur Montage des Schalters an einer Maschine werden im allgemeinen zwei Muttern auf das Aussengewinde 14 aufgeschraubt, welche einen Träger zwischen sich aufnehmen und gegeneinander festgezogen werden. Dank der Ausführung des vorderen Gehäuseteils 10 in gehärtetem Stahl können diese Muttern mit einem beträchtlichen Drehmoment gegeneinander festgezogen werden, ohne dass das Gehäuse reisst oder sich in einem solchen Masse dehnt, dass die aufgrund des Giessharzes fest mit dem Gehäuseteil 10 verbundene Leiterplatte 30 beschädigt wird.To mount the switch on a machine, two nuts are generally screwed onto the external thread 14, which take a carrier between them and are tightened against each other. Thanks to the design of the front part of the housing 10 in hardened steel these nuts can be tightened against each other with a considerable torque, without the housing tearing or expanding to such an extent that the cast resin firmly attaches to the housing part 10 connected circuit board 30 is damaged.
üblicherweise steht der hintere Teil des Schalters über die Befestigungsstelle hinaus, so dass es besonders vorteilhaft ist, dass das hintere Gehäuseteil 12 dank seiner Ausbildung als Kunststoffteil unempfindlich gegen Schläge und Stösse ist; selbstverständlich könnte jedoch das hintere Gehäuseteil auch aus einem anderen nicht bruchgefährdeten Material wie beispielsweise Messing gefertigt werden. Verwendet man jedoch einen Kunststoff, dessen Temperaturausdehnungskoeffizient zumindest ungefähr gleich demjenigen des Giessharzes 50 ist, führen auch extrem hohe und tiefe Temperaturen nicht zu einem Undichtwerden der Kabeldurchführung, was bei derartigen Schaltern besonders wichtig ist, da sie häufig an Werkzeugmaschinen in Bereichen eingesetzt werden, in denen sie Kühlmitteln wie Bohrmilch und dergleichen ausgesetzt sind.Usually the rear part of the switch is above the Attachment point addition, so that it is particularly advantageous that the rear housing part 12 thanks to its design as a plastic part, it is insensitive to knocks and bumps; Of course, however, the rear housing part could also be made from another material that is not at risk of breakage, such as, for example Made of brass. However, if a plastic is used, its coefficient of thermal expansion is at least is approximately the same as that of the casting resin 50, even extremely high and low temperatures do not lead to leakage the cable bushing, which is particularly important with such switches, as they are often used in machine tools Areas where they are exposed to coolants such as drilling fluid and the like.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
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| DE19777711655 DE7711655U1 (en) | 1977-04-14 | 1977-04-14 | Contactless controllable electrical switch |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19777711655 DE7711655U1 (en) | 1977-04-14 | 1977-04-14 | Contactless controllable electrical switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE7711655U1 true DE7711655U1 (en) | 1978-10-05 |
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ID=6677752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| DE (1) | DE7711655U1 (en) |
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- 1977-04-14 DE DE19777711655 patent/DE7711655U1/en not_active Expired
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