DE9010732U1 - Wear protection shoe for a proximity switch - Google Patents

Description

Verschleißschutagschuli für einen Näaer>-utfsschalterWear protection for a proximity switch

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschleißschutzschuh für einen Näherungsschalter für insbesondere i iJ strielle Swse'?-:. wie s: "> z.B. an Schweißautomaten und Fertigungsstraßen verwendet jzden. The present invention relates to a wear protection shoe for a proximity switch, particularly for use in welding machines and production lines.

Di-o Näherungsschalter (Annähe-ungeschälter) erfassen die Lage eines Werkstückes und rch, .lter bei Anlieferung des Stockes zu dessen Bearbeitung den Transportvorgang ab. Dazu weisen uie &iacgr;&agr; einem Gehäuse, insbesondere aus Metall, einen kopfseiticj abgeordneten Ferritkern mit einer Spule auf, die von einem Oszillator mit Stroraimpulsen beaufschlagt wird und so ein Magnetfeld erzeugt. Die Änderung des Magnetfeldes bei Annäherung eines metallischen Gegenstandes des fc.u bearbeitenden Werkstückes dient hierbei der Auslösung aes Schaltsignals. The proximity switches (proximity switches) detect the position of a workpiece and, when the workpiece is delivered for processing, start the transport process. To do this, they have a housing, especially made of metal, with a ferrite core on the head with a coil that is supplied with current pulses by an oscillator and thus generates a magnetic field. The change in the magnetic field when a metal object approaches the workpiece to be processed serves to trigger the switching signal.

Induktive oder kapazitive Annäherungsschalter, die die Bezeichnung bündiger Einbau gem. DIN- bzw. IEC-Norm aufweisen (EN50008), sind konstruktionsbedingt für den bündigen Einbau auch in Metallteile vorgesehen. Aus Stabilitätsgründen werden solche Näherungsschalter aber auch bei mindestens 30 % aller Einsatzfälle längenvariabel in Schellen oder Winkel angeschraubt und schauen mit einem Rohrstück zwischen 20 und 40 mm Länge aus diesem Befestigungsflansch heraus. Werden nun die abzutastenden Teile oder Werkstücke nicht genau genug geführt, berühren diese seitlich oder axial den Annäherungsschalter und beschädigen diesen. Für den abrasiven Verschleißschutz der Kunststoffober fläche dieser Annäherungsschalter gibt es die für KASTL geschützte Keramikab-Inductive or capacitive proximity switches that are designated flush installation in accordance with DIN or IEC standards (EN50008) are designed for flush installation in metal parts. For reasons of stability, however, such proximity switches are also screwed into clamps or angles of variable length in at least 30% of all applications and protrude from this mounting flange with a piece of pipe between 20 and 40 mm in length. If the parts or workpieces to be scanned are not guided precisely enough, they touch the proximity switch laterally or axially and damage it. For abrasive wear protection of the plastic surface of these proximity switches, there is the KASTL-protected ceramic coating.

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deckung, die von sich aus auf jeden Fall härter als die üblichen Werkstück- oder Werkstückteile ist und so vor Verschleiß schützt. Das gleich gilt bei dem Einbau im Schweißzangecbereich, wo Schweißspritzer die Kunststoffoberfläche des Näheru~jsschalters beschädigen können, jedoch am Keramikteil abprallen. Dies alles schützt aber den Schalter nicht vor seitlichen und ständig abrasiven Beaufschlagungen von großen und scharfkantigen Teilen. Ebensowenig schützt es den Schalter vor Schlagbeanspruchungen im Bereich von 0-1 ram auf die seitliche Kante des Käherungsschalters. Hierbei werden sowohl die Keramikteile, das Gießharz, als auch die Ferritteile, die darunter liegen, beschädigt und platzen, _und der Näherungsschalter wird zerstört.covering, which is in any case harder than the usual workpiece or workpiece parts and thus protects against wear. The same applies to installation in the welding gun area, where welding spatter can damage the plastic surface of the proximity switch, but bounces off the ceramic part. However, all of this does not protect the switch from lateral and constant abrasive impacts from large and sharp-edged parts. Nor does it protect the switch from impact stresses in the range of 0-1 ram on the side edge of the proximity switch. This damages and bursts the ceramic parts, the cast resin, and the ferrite parts underneath, _and the proximity switch is destroyed.

Der Verschleißschutzschuh soll dies nun verhindern und den Schalter in seiner Funktion so schützen, als wäre dieser in einem größeren Metallteil bündig eingebaut. Da es nun verschiedene Durchmesser von Annäherungsschaltern gibt, wird auch der Verschleißschutzschuh in verschiedenen Größen gefertigt.The wear protection shoe is intended to prevent this and protect the function of the switch as if it were flush-mounted in a larger metal part. Since there are now different diameters of proximity switches, the wear protection shoe is also manufactured in different sizes.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Näherungsschalter zu schaffen, der eine höhere Lebensdauer aufweist, d.h. besser gegen die Stöße der angelieferten Werkstücke oder der bearbeitenden Werkzeuge geschützt ist.The present invention therefore has the task of creating a proximity switch that has a longer service life, i.e. is better protected against the impacts of the delivered workpieces or the processing tools.

üie Lösung dieser Aufgabe gelingt in einem Näherungsschal³ ter, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit darin angeordnetem Ferritkern mit Spule und daran angeschlossenem Oszillator sowie einer den Ferritkern überdeckenden Scheibe, bei dem erfindungsgemäß am Kopf des Schalters am Gehäuse ein Verschleißschutzschuh angeordnet ist, der Verschleißschutüschuh aus einem angeformten oder aufgebrachten Ring mit innerer, oben liegender Abschrägung als Anschlag besteht,This problem is solved in a proximity switch ³ , consisting of a cylindrical housing with a ferrite core with a coil and an oscillator connected to it, as well as a disk covering the ferrite core, in which, according to the invention, a wear protection shoe is arranged on the head of the switch on the housing, the wear protection shoe consists of a molded or applied ring with an inner, top bevel as a stop,

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der Ring innerhalb der Abschrägung einen Durchbruch und die Oberkante des Ringes in etwa bündig mit der Oberfläche der Scheibe ist bzw. einen geringen Überstand aufweisen.the ring has a hole within the bevel and the upper edge of the ring is approximately flush with the surface of the disk or has a slight overhang.

Die Konstruktion dieses Schutzschuhes verhindert zuverlässig, daß seitliches Anfahren im Bereich von 0-1 mm den Näherungsschalter abrasiv oder durch Schlag verschleißt. Dadurch ist der Schutz der Spule, die ja lediglich durch eine dünne Kunststoff- oder Keraraikscheibe vor der Berührung mit dem Werkstück geschützt ist, gleichgut oder besser geschützt, als wäre der Näherungsschalter standardmäßig bündig eingebaut. Der Schutz ist deshalb so wichtig, weil selbst kleinste Haarrisse in dem glasharten Ferritmaterial den AL-Wert des Spulensystems soweit verändern, daß der Näherungsschalter nicht mehr funktioniert. Hinzu kommt, daß beschädigte Näherungsschalter nicht nur wertmäßig höhor liegen, wenn sie ausgetauscht werden, sondern auch zu Maschinenstillstandszeiten führen, die mitunter ein mehrfaches der Ersatzteilkosten betragen.The design of this protective shoe reliably prevents lateral movement in the range of 0-1 mm from causing abrasive or impact wear on the proximity switch. This means that the coil, which is only protected from contact with the workpiece by a thin plastic or ceramic disk, is protected just as well or better than if the proximity switch were installed flush as standard. The protection is so important because even the smallest hairline cracks in the glass-hard ferrite material change the AL value of the coil system to such an extent that the proximity switch no longer functions. In addition, damaged proximity switches are not only more valuable when they are replaced, but also lead to machine downtimes that can sometimes be several times the cost of replacement parts.

Die Erfindung geht dabei von der überraschenden Erkenntnis aus, daß die Stöße der Werkstücke gut durch einen im Niveau der Oberfläche der Kunststoff- oder Keramikscheibe angeordneten, den Verschleißschutzschuh bildenden Ring abgefangen werden, obwohl die Scheibe selbst nicht durch den Schutz angedeckt wird. Dadurch bleiben auch die präzisen Schaltwerte des Näherungsschalters erhalten, was natürlich bei einer distanzierenden Überdeckung, etwa durch Bügel., nicht der Fall wäre.The invention is based on the surprising discovery that the impacts of the workpieces are well absorbed by a ring arranged at the level of the surface of the plastic or ceramic disk, forming the wear protection shoe, even though the disk itself is not covered by the protection. This also means that the precise switching values of the proximity switch are retained, which of course would not be the case with a distancing cover, for example with a bracket.

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Da die Werkstücke oft auch seitlich etwa tangential angeliefert werden, wird zur Verbesserung der Schutzwirkung weiterhin vorgeschlagen, den Verschleißschutzschuh mit einer oben umlaufende; Anfasung zu versehen, die als Abweiser bei zu großer Annäherung des Werkstückes wirkt.Since the workpieces are often delivered from the side, approximately tangentially, it is further suggested to improve the protective effect by providing the wear protection shoe with a chamfer on the top, which acts as a deflector if the workpiece approaches too close.

Die Näherungsschalter sind - wie oben gesagt - Normteile und werden sowohl mit als auch ohne Gewinde auf dem Mantel des Gehäuses verwendet. Bei Gewindeausführung wird vorgeschlagen, auch den Verschleißschutzschuh mit einem gleichen Gewinde auszustatten und diesen auf das Gehäuse bis zu einer als Anschlag wirkenden Abschrägung aufzuschrauben.The proximity switches are - as mentioned above - standard parts and are used both with and without a thread on the casing of the housing. For threaded versions, it is recommended to also equip the wear protection shoe with the same thread and to screw this onto the housing up to a bevel that acts as a stop.

Bei einer Ajsführung ohne Gewinde wird vorgeschlagen, eine Bohrung mit Gewinde senkrecht zur Mittelachse des Ringes anzubringen, diesen auf den Näherungsschalter aufzustecken, wobei wiederum die Abschrägung als Anschlag dient und diesen z.B. mit einer Madenschraube zu befestigen.For an axis guide without a thread, it is suggested to make a threaded hole perpendicular to the center axis of the ring, to place this on the proximity switch, with the bevel serving as a stop, and to fasten this with a grub screw, for example.

Der Verschleißschutzschuh ist oft einer hohen Stoßbelastung durch Gegenstände hoher Härte ausgesetzt, so daß letztlich vorgeschlagen wird, dessen nach außen zum Werkstück gerichtete Oberfläche zu härten.The wear protection shoe is often exposed to high impact loads from objects of high hardness, so that ultimately it is suggested to harden its surface facing outwards towards the workpiece.

Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, daß der Versehleißschutzschuh nicht mehr als 0,2 mm die aktive Oberfläche überragt, um Schaltfehler zu vermeiden.It is also essential that the wear protection shoe does not protrude more than 0.2 mm above the active surface in order to avoid switching errors.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.The present invention is explained in more detail with reference to the accompanying figures.

Figur 1 zeigt einen Näherungsschalter im Schnitt Figur 2 zeigt den Verschleißschutzschuh im Schnitt. Figure 1 shows a proximity switch in section. Figure 2 shows the wear protection shoe in section.

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In Figur 1 ist der Näherungsschalter zusammen mit einem Verschleißschutzschuh 2 dargestellt. Dieser kann direkt an das Gehäuse 1 des Schalters angeformt oder nachträglich aufgebracht sein. Der Näherungsschalter birgt in seinem Innerer kopfseitig eine Schutzscheibe 8 aus Keramik oder Kunststoff, die den Ferritkern 14 abdeckt und schützt. Der Ferritkern selbst weist in bekannter Weise eine Spule 15 auf, die mit einem Oszillator bei 16 angedeutet verbunden ist und der unterhalb diesem einen bei 17 angedeuteten Stecker besitzt. In Figure 1, the proximity switch is shown together with a wear protection shoe 2. This can be molded directly onto the housing 1 of the switch or attached subsequently. The proximity switch has a protective disk 8 made of ceramic or plastic on its inside at the head, which covers and protects the ferrite core 14. The ferrite core itself has a coil 15 in a known manner, which is connected to an oscillator as indicated at 16 and which has a plug below it as indicated at 17.

In der Darstellung ist der aus einem Ring 3 bestehende Verschleißschutzschuh auf das Gewinde 11 des Gehäuses 1 aufgeschraubt. Er weist eine obere Abschrägung 4 auf, die als Anschlag auf den angefasten oberen Ansatz des Gewindes 11 dient. Außerdem besitzt der Ring 3 eine umlaufende, nach außen (zum Werkstück) gerichtete Anfasung 9, die als Abweiser dient, und einen Durchbruch 5, so daß die Scheibe 8 offenliegt.In the illustration, the wear protection shoe consisting of a ring 3 is screwed onto the thread 11 of the housing 1. It has an upper bevel 4, which serves as a stop on the chamfered upper attachment of the thread 11. In addition, the ring 3 has a circumferential chamfer 9 directed outwards (towards the workpiece), which serves as a deflector, and an opening 5 so that the disk 8 is exposed.

Die Oberfläche 7 des Ringes 3 ist in etwa bündig mit der Oberfläche 7 des Gehäuses 1 bzw. der Scheibe 8 und überragt diese nur geringfügig.The surface 7 of the ring 3 is approximately flush with the surface 7 of the housing 1 or the disk 8 and protrudes only slightly beyond it.

Figur 2 zeigt den auf das Gehäuse aufzubringenden Verschleißschutzschuh als separates Teil. Er besteht aus dem Ring 3 mit dem oberen Durchbruch 5 sowie der Öffnung 18, !*^ren Durchmesser auf das Gehäuse des Näherungsschalters abgestimmt ist. Oben ist die öffnung 18 leicht eingezogen und besitzt die als Anschlag dienende Abschrägung 4. Figure 2 shows the wear protection shoe to be attached to the housing as a separate part. It consists of the ring 3 with the upper opening 5 and the opening 18, the diameter of which is matched to the housing of the proximity switch. The opening 18 is slightly indented at the top and has the bevel 4 which serves as a stop.

Der Ring kann mit Innengewinde 10 ausgestattet sein oder eine glatte Wandung besitzen.The ring can be equipped with an internal thread 10 or have a smooth wall.

In letzterem Pall (wie auch als zusätzliche Sicherung bei Vorhandensein des Gewindes 10) wird der Ring mit Hilfe einer in die mit eigenem Gewinde 13 ausgestattete Bohrung 12 einschraubbaren Sicherungsschraube (nicht dargestellt) festgehalten .In the latter pall (as well as for additional security if the thread 10 is present), the ring is held in place by means of a locking screw (not shown) that can be screwed into the hole 12 equipped with its own thread 13.

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B e &zgr; u aszeichenliste B e &zgr; u aszeichenliste

2 Verschleißschutzschuh2 Wear protection shoe

3 Ring3 Rings

4 Abschrägung4 Bevel

5 Durchbruch5 Breakthrough

6 Oberkante Ring6 Top edge ring

7 Oberfläche Scheibe7 Surface disc

8 Scheibe8 Disc

9 Anfasung9 Chamfering

10 Gewinde-Ring10 Threaded ring

11 Gewinde-Gehäuse11 Threaded housing

12 Bohrung12 Bore

13 Gewinde13 threads

14 Ferritkern14 Ferrite core

15 Spule15 Coil

16 Oszillator16 Oscillator

17 Stecker17 plugs

18 öffnung18 opening

Claims (6)

&bull; ■ · · ■ ■ ■ art ■ r ■ ■ «&igr; a · Scha tzaustirü ehe&bull; ■ · · ■ ■ ■ art ■ r ■ ■ «&igr; a · Treasure trove 1. Verschleißschutzschuh für einen Näherungsschalter, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit darin ange-Oidaetera Ferritkern mit Spule und daran angeschlossenem Oszillator sowie einer den Ferritkern überdeckenden Scheibe, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale1. Wear protection shoe for a proximity switch, consisting of a cylindrical housing with a ferrite core with coil and an oscillator connected thereto and a disk covering the ferrite core, characterized by the following features a) der Verschleißschutzschuh (2) besteht aus einem auf dem Gehäuse (1) angeformten oder auf diesen aufbringbaren Ring (3) mit innerer, oben liegender Abschrägung (4) als Anschlaga) the wear protection shoe (2) consists of a ring (3) formed on the housing (1) or which can be attached to it with an inner, upper bevel (4) as a stop b) der Ring (3) weist innerhalb der Abschrägung (4) einen Durchbruch (5) aufb) the ring (3) has an opening (5) within the bevel (4) c) die Oberkante (6) des Ringes (3) ist in etwa bündig mit der Oberfläche (7) der Scheibe (8) bzw. weist einen geringen Überstand auf.c) the upper edge (6) of the ring (3) is approximately flush with the surface (7) of the disc (8) or has a slight overhang. 2. Verschleißschutzschuh nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzschuh (2) eine umlaufende Anfasung (9) als Abweiser besitzt.2. Wear protection shoe according to claim 1, characterized in that the wear protection shoe (2) has a circumferential chamfer (9) as a deflector. 3. Verschleißschutzschuh nach den Ansprüchen 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Ring (3) ein Innengewinde (10) aufweist, das mit dem Außengewinde (11) des Gehäuses (1) kämmt.3. Wear protection shoe according to claims 1 or 2, characterized in that the ring (3) has an internal thread (10) which meshes with the external thread (11) of the housing (1). 4. Verschleißschutzschuh nach den Ansprüchen 1 bis 3, öaäureis gelee***?·:.-'chnet, daß cte?- Ein« (3) eine Bohrung i". ) mit Gewinde < iJ> für eine Feststellschraube aufwei"*-.4. Wear protection shoe according to claims 1 to 3, characterized in that the insert (3) has a bore (1) with a thread <iJ> for a locking screw. 5. Verschljißschutzschuh nach den Ansprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Ring (3) oberflächengehärtet ist.5. Wear protection shoe according to claims 1 to 4, characterized in that the ring (3) is surface hardened. 6.. Verschleißschutzschuh nach den Ansprüchen i bis 5, da durch gekennzeichnet, daß er maximal 0,2 nun über die aktive Fläche hinausragt.6. Wear protection shoe according to claims 1 to 5, characterized in that it projects a maximum of 0.2 mm beyond the active surface.