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Dokumentenidentifikation DE202004006144U1 26.08.2004
Titel Flachprofil mit Befestigungsnuten
Anmelder ASM Automation Sensorik Meßtechnik GmbH, 85452 Moosinning, DE
Vertreter Hansmann & Vogeser, 81369 München
DE-Aktenzeichen 202004006144
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 26.08.2004
Registration date 22.07.2004
Application date from patent application 19.04.2004
IPC-Hauptklasse G01B 7/02

Beschreibung[de]
I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine magneto-striktive Wegmess-Vorrichtung.

II. Technischer Hintergrund

Das Grundprinzip einer solchen Vorrichtung besteht darin, dass ein Wellenleiter aus einem sowohl elektrisch leitenden als auch magnetisierbarem Material in Messrichtung, der Längsrichtung der Vorrichtung, verläuft, insbesondere in leicht gespanntem Zustand.

Ein Magnet ist mit demjenigen Bauteil, dessen Position in Längsrichtung gemessen bzw. überwacht werden soll, verbunden und wird durch dieses Bauteil in Längsrichtung entlang des Wellenleiters berührungslos, jedoch in ausreichend geringem Abstand, bewegt.

Ein in den Wellenleiter eingegebener Stromimpuls bewirkt in Wechselwirkung mit dem Magneten eine mechanische Welle, die von der Position des Magneten aus den Wellenleiter entlang läuft und hinsichtlich ihrer Laufzeit von der Auswerteelektronik, die meist am einen Ende des Wellenleiters angeordnet ist, detektiert wird, woraus die Längsposition des Magneten und damit des zu überwachenden Bauteiles relativ zum Wellenleiter bekannt ist.

Da derartige Wegmess-Vorrichtungen häufig in Maschinen, auch in produzierenden Maschinen, eingesetzt werden, müssen sie eine Reihe von Forderungen erfüllen wie Schutz der Messvorrichtung gegen mechanische Beschädigung und Verschmutzung, insbesondere gegen Eindringen von Feuchtigkeit in die Auswerteelektronik, Beibehaltung des ursprünglichen Spannungszustandes des Wellenleiters, Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung der Auswerteelektronik nach außen und innen, Montage- und Wartungsfreundlichkeit der Messvorrichtung.

Zum einen ist es diesbezüglich bereits bekannt, den Wellenleiter in einer stützenden, jedoch nicht zu stark dämpfenden Umhüllung aufzunehmen und in dieser Form als Wellenleiter-Einheit zu handhaben.

Zum anderen ist es bereits bekannt, den Wellenleiter bzw. die erwähnte Wellenleiter-Einheit geschützt im Inneren eines am Umfang geschlossenen hohlen Rohr-Profiles anzuordnen, welches kostengünstig als Strangpress-Profil herstellbar ist.

Für unterschiedliche Anwendungsfälle sind dabei unterschiedliche Formen des Schutzprofils notwendig, abhängig beispielsweise davon

  • – wie stabil das Schutzprofil gegen Biegungen in Querrichtung sein muss,
  • – ob der Magnet zur Beeinflussung des Longitudinalsensors formschlüssig oder frei entlang des Schutzprofiles geführt sein muss bzw. darf,
  • – das Schutzprofil seinerseits in einer insbesondere kreisrunden Innenkontur, insbesondere in einem weiteren Schutzrohr, aufnehmbar sein muss,
  • – wie viel Querschnittsraum zum Anbringen eines Schutzprofiles, insbesondere in welchen Relationen (Breite zu Höhe), hierfür vorhanden ist.

Die häufigste Randbedingung besteht dabei darin, dass für die Anordnung der Sensoreinheit und damit des Schutzprofiles nur eine sehr geringe Höhe vorhanden ist, häufig in einer Größenordnung von nur maximal 15 mm, während die verfügbare Breite deutlich größer ist.

III. Darstellung der Erfindung a) Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Schutzprofil bzw. eine Schutzprofil-Familie zu schaffen, die die häufigsten Randbedingungen und Einbausituationen erfüllt bzw. eine ein solches Schutzprofil umfassende Sensoreinheit.

b) Lösung

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Anordnung von Kombinuten in der Außenkontur des Querschnitts des Schutzprofiles werden unterschiedliche Aufgaben gleichzeitig erfüllt:

Dadurch, dass in die Kombinuten in Querrichtung plattenförmige Elemente eingeschoben werden können, kann an jeder beliebigen Stelle der Längserstreckung des Schutzprofiles dieses mittels Spannpratzen, die mit ihrem plattenförmigen Abschnitt in die Kombinuten eingreifen, an einem aufnehmenden Bauteil befestigt werden, unter Umständen auch mit unterschiedlichen Abständen der Verschraubung zu dem Schutzprofil.

Dadurch, dass in diese Kombinuten in Längsrichtung von der Stirnseite her Schrauben selbstschneidend einschraubbar sind, können die gleichen Kombinuten zum Aufschrauben von z. B. stumpf aufgesetzten Abschlussdeckeln auf die Stirnseiten des Schutzprofiles verwendet werden, wodurch eine sehr einfache und kostengünstige Möglichkeit zum Abdichten des inneren Freiraumes des Schutzprofiles – z. B. mittels zwischengelegter Flachdichtung – erreicht wird, insbesondere wenn einer der Abschlussdeckel eine Kabeldurchführung zum Anschluss der Auswerteelektronik im Inneren des Schutzprofiles aufweist. Insbesondere steht in diesem Fall kein Element über die Außenkontur des Schutzprofiles seitlich vor.

Die Innenkontur des Schutzprofiles weist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform nur einen einzigen ersten Hauptraum zur Aufnahme des Wellenleiters und einen zweiten Hauptraum zur Aufnahme der Auswerteelektronik, insbesondere in Form von einer oder mehreren Platinen, auf, wobei erster und zweiter Hauptraum über eine Engstelle miteinander verbunden sind, was dem Schutzprofil zusätzliche Stabilität bietet.

Der erste Hauptraum weist dabei über mehr als 200°, insbesondere mehr als 250°, insbesondere mehr als 270°, einen kreisbogenförmigen Innenumfang auf, so dass ein Wellenleiter samt der ihn tragenden Wellenleiter-Lagerung, die in der Regel ebenfalls einen kreisbogenförmigen Außenumfang besitzt, darin in Längsrichtung einschiebbar ist und formschlüssig in Querrichtung gehalten wird.

Eine Einkerbung am Außenumfang des Schutzprofiles kennzeichnet dabei die Mitte des ersten Hauptraumes für das Positionieren des Magneten.

Der zweite Hauptraum weist vorzugsweise wenigstens ein Paar von einander gegenüber liegenden Haltenuten zum Aufnehmen von einer entsprechend breiten Platine auf, die insbesondere auch als Kombinuten ausgebildet sein können.

Die Engstelle zwischen erstem und zweitem Hauptraum ist dabei insbesondere exzentrisch zur Mittenebene aus erstem und zweitem Hauptraum angeordnet.

Die Außenkontur des Profiles ist vorzugsweise wenigstens dreimal so breit wie hoch, wobei die Kombinuten paarweise jeweils vorzugsweise nur in den Schmalseiten angeordnet sind, und zwar mit übereinstimmenden Abständen zu den jeweiligen Breitseiten hin. In einer anderen Ausführungsform können die Kombinuten auch unmittelbar im Eckbereich zwischen Breitseiten und Schmalseiten der Außenkontur angeordnet werden, so dass plattenförmige Elemente dann sowohl parallel zur Schmalseite als auch parallel zur Breitseite liegend in die Kombinuten eingesetzt werden können.

Neben einer rechteckigen bzw. flach-rechteckigen Außenkontur kann die Außenkontur auch auf der Mitte der einen Breitseite eine Aufwölbung mit einer über mehr als 180° (von der Außenkontur her) kreisbogenförmigen Gestalt aufweisen mit einem Hohlraum, insbesondere in Form des ersten Hauptraumes, im Inneren, so dass sich dann eine mittensymmetrisch zu einer Querrichtung ergebende Querschnittsform des Schutzprofiles, hinsichtlich insbesondere sowohl der Außenkontur als auch der Innenkontur, ergibt.

Die Aufwölbung kann dabei so dimensioniert sein, dass die Außenkontur des Profilquerschnitts in einen Hüllkreis passt und diesen nur mit drei Kontaktpunkten erreicht.

Auf eine solche Aufwölbung kann ein die kreisbogenförmige Außenkontur der Aufwölbung über mehr als 180° formschlüssig umgreifendes und damit in Querrichtung formschlüssig gehaltenes Gleitelement, insbesondere ein Standard-Gleitführungselement, geführt werden, welches auch einen Magneten enthält, der als Signal gebendes Element der Sensoreinheit benötigt wird.

Die Sensoreinheit, die mit den beschriebenen Abschlussdeckeln stirnseitig verschlossen und darüber auch mittels hindurch geführter Kabel mit der Umgebung und daher Stromversorgung verbunden wird, wird mittels Spannpratzen und diese durchdringenden Schrauben an einem Bauteil der Umgebung befestigt, wobei ein isolierendes Isolierelement z. B. aus Kunststoff sowohl zwischen den Spannpratzen und dem angrenzenden Bauteil und/oder auch zwischen den Spannpratzen und den diese durchdringenden, fixierenden Schrauben vorhanden ist.

Die Kombinuten selbst weisen eine Innenkontur auf, die wenigstens teilweise kreisbogenförmig ist oder Aufwölbungen aufweist, die über eine kreisbogenförmige theoretische Innenkontur nach innen ragen. Insbesondere besitzen die Kombinuten eine im Wesentlichen sich über mehr als 250° erstreckende kreisbogenförmige Innenkontur, deren offene Seite sich konusförmig nach außen erweitert.

Kombinuten, die im Eckbereich der Außenkontur angeordnet sind, besitzen einen im wesentlichen dreieckigen Innenraum, der von sich gegenseitig nicht vollständig erreichenden, parallel zu den angrenzenden Seitenflächen verlaufenden Fortsätzen gebildet wird, wobei vorzugsweise von der Bodenfläche des etwa dreieckigen Innenraumes parallel zu dessen Mitte zwei Erhebungen aufragen, die zum Einschneiden der Gewindegänge von in die Kombinut eingeschraubten Schrauben dienen, ohne dass hierdurch der Gesamtquerschnitt der Kombinut verformt wird.

c) Ausführungsbeispiele

Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

1: eine erste und zweite Bauform im Querschnitt,

2: die Abschlussdeckel und zugehörige Flachdichtung in perspektivischer Ansicht,

3: eine dritte Bauform des Schutzprofiles, und

4: eine mit dem Schutzprofil gemäß der ersten Bauform fertig gestellte Sensoreinheit einschließlich deren Befestigung an einem umgebenden Bauteil.

1a zeigt den Querschnitt einer ersten Ausführungsform eines Schutzprofiles 1, welches sich mit diesem Querschnitt in Längsrichtung 10 erstreckt, wie beispielsweise in den 4 dargestellt.

Während die Außenkontur 3 etwa der eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken entspricht, mit einem Verhältnis von Breite zu Höhe von etwa 3:1 und Absolutabmessungen von etwa 12 auf 16 mm, und diese Außenkontur auch mittensymmetrisch zu der ersten Querrichtung 20 parallel zu den Breitseiten 5 ausgebildet ist, ist die vollständig geschlossene Innenkontur 13 unsymmetrisch ausgebildet:

In der Breite nebeneinander sind einerseits ein erster Hauptraum 11 und andererseits ein zweiter Hauptraum 12 ausgebildet, die über eine Engstelle 9 miteinander in Verbindung stehen und einen einzigen gemeinsamen inneren, vollständig vom Schutzprofil 1 umschlossenen, und damit umfänglich geschlossenen Freiraum bilden.

Der erste Hauptraum 11 ist dabei eine Kreisbogenkontur über mehr als 270°, die sich exzentrisch zur ersten Querrichtung 20 versetzt zur Engstelle 9 hin öffnet. Der erste Hauptraum 11 ist so dimensioniert, dass er zur Aufnahme eines in einer Wellenlagerung aufgenommenen Wellenleiters 21 geeignet ist, der – umgeben von einem elastischen Schlauch – stirnseitig in den ersten Hauptraum 11 eingezogen werden kann, und dadurch in Querrichtung formschlüssig darin gehalten wird.

Wie in 1b dargestellt, können die Kombinuten 2 jedoch auch im Eckbereich des Profils 1 angeordnet sein, und insbesondere als Ecknuten 35 direkt in der Ecke des Profiles angeordnet sein, so dass sich die Öffnung der Nut genau in der Außenecke des Profiles befindet.

Dann kann auch eine andere Querschnittsform dieser Ecknuten 35 empfehlenswert sein, wie in 1b dargestellt, nämlich eine etwa dreieckige Grundform, bei der sich jeweils zwei der drei Seitenflächen des Dreiecks parallel zu einer der Außenflächen des Profiles 1 erstrecken.

Damit trotz der dreieckigen Grundform eine zuverlässige Einschraubung von Befestigungsschrauben 34 in Längsrichtung 10 erfolgen kann, sind auf dem Boden 8 der Nut, also insbesondere dem dritten Schenkel bei einer dreieckigen Grundform, ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, gratförmige Erhebungen ausgebildet, die dem Einschneiden der Gewinde einer Befestigungsschraube 34 dienen bzw. diese erleichtern.

Der zweite Hauptraum 12 ist im Wesentlichen rechteckig gestaltet mit seiner größeren Längserstreckung parallel zu der Breitseite 5 der Außenkontur 3. In den Schmalseiten des zweiten Hauptraumes 12 sind einander gegenüberliegend zwei Haltenuten 14a, b nahe der einen Breitseite des zweiten Innenraumes 12 und gegenüberliegend von der Engstelle 9 angeordnet, die zum Einschieben einer nicht dargestellten Platine 23 dienen, auf welcher die Auswerteelektronik 22 angeordnet sein kann, welche dann über elektrische Leiter, die durch die Engstelle 9 hindurch verlaufen, mit dem Sensorkopf, der stirnseitig auf dem Wellenleiter angeordnet sein kann und sich damit innerhalb des ersten Hauptraumes 11 befindet, verbunden sind.

Erster und zweiter Hauptraum 11, 12 sind von den Schmalseiten 4 der Außenkontur soweit nach innen zurückversetzt, so dass in den Schmalseiten 4 – jeweils von den Breitseiten 5 gleich weit beabstandet und damit symmetrisch zur ersten Querrichtung 20, nebeneinander zwei hinterschnittene Kombinuten 2 angeordnet sein können.

Die Kombinuten 2 dienen einerseits dem Einschieben von plattenförmigen Elementen, beispielsweise den in Fig. 5 ersichtlichen Spannpratzen 27, in Querrichtung, mittels derer eine Verschraubung gegenüber einem tragenden Bauteil möglich ist, und andererseits dem Einschrauben von selbstschneidenden Schrauben 34 von der Stirnseite her in Längsrichtung 10, also der Blickrichtung der 1, um die stirnseitigen Abschlussdeckel 24, 24' stumpf auf die Stirnseiten des Schutzprofiles 1 aufzusetzen und dort sicher zu verschrauben.

Diese Kombinuten sind z. B. von ihrer Gestaltung vasenförmig gestaltet, mit einem hinterschnittenen, kreissegmentförmigen unteren Bereich mit ebener Bodenfläche, dessen offene Oberseite in einen sich V-förmig erweiternden Hals, der zur Schmalseite 4 hin offen ist, übergeht.

Die Gewindegänge 34 der Befestigungsschrauben schneiden sich dabei in den hinterschnittenen, kreisbogenförmigen Teil der Kombinuten 2 des Schutzprofiles 1 selbsttätig ein, da die Schrauben in der Regel aus Stahl, das Schutzprofil 1 dagegen in der Regel aus Aluminium besteht.

Ein solcher Schlauch aus einem gummiartigen Material, beispielsweise Silikon, wird während des Einziehens in Längsrichtung stark gedehnt, und verringert dadurch seinen Außenumfang, der im nicht gedehnten Zustand größer ist als der Innendurchmesser des ersten Hauptraumes 11. Durch diese Verdünnung kann der Schlauch zusammen mit dem darin befindlichen Wellenleiter ohne größere Reibung in den ersten Hauptraum 11 eingezogen werden. Nach dem Loslassen des Schlauches dient sich dieser in Querrichtung aus und liegt mit seinem Außenumfang unter Vorspannung an dem Innenumfang des Hauptraumes 11 an, und in gleicher Weise mit seinem Innenumfang am Wellenleiter bzw. dem den Wellenleiter umgebenden, rohrförmigen Rückleiter bzw. der Wellenleiterlagerung.

Zu diesem Zweck ist der Schlauch vorzugsweise an seiner Außenseite und/oder seiner Innenseite im Querschnitt gewellt oder gezackt ausgebildet.

Auf der Höhe der Mitte des ersten Hauptraumes 1 ist zur Lagemarkierung des Wellenleiters auf den Breitseiten 5 der Außenkontur 3 zusätzlich auf jeder Seite jeweils eine Einkerbung 6 vorgesehen, die damit eine nicht entfernbare Markierung darstellt.

Von den Abschlussdeckeln 24, 24' sind in den 2a und 2b jeweils eine perspektivisch dargestellt. Diese besitzen eine ausreichende Dicke, um Verwindungen zu vermeiden, und eine zwischen dem Abschlussdeckel 24, 24' und der Stirnseite des Schutzprofiles 1 eingelegte entsprechende Flachdichtung 26 sicher in fester Anlage aufzunehmen.

Die Abschlussdeckel 24, 24' besitzen eine rechteckige Außenkontur entsprechend den Abmessungen der Außenkontur 3 des Schutzprofiles 1, jedoch ohne deren Kombinuten 2 und auch ohne die Einkerbung 6. In den Eckbereichen, nämlich an der Position der Kombinuten 2, sind insgesamt 4 Durchgangsöffnungen zum Hindurchführen der Befestigungsschrauben vorhanden. Zusätzlich ist bei dem einen Abschlussdeckel 24 mittig ein Kabeldurchlass 25, gegebenenfalls mit einer einstückig angeformten Kabeltülle und/oder mit einem Innengewinde, in welches die Außenisolierung des Kabels einschraubbar ist, vorhanden, um das Kabel ins Innere des Schutzprofiles 1 zu führen und mit der Auswerteelektronik 22 zu verbinden.

Die Flachdichtungen 26 besitzen vorzugsweise die Grundform ebenfalls dieses Abschlussdeckels 24 hinsichtlich der Außenkontur und Innenkontur, also einschließlich des zentralen Kabeldurchlasses 25, der hier jedoch als einfache Durchgangsöffnung ohne Innengewinde und Tülle ausgebildet ist. Die Flachdichtung 26 besteht aus üblichem, flexiblem, elastischem Dichtungsmaterial.

Der Vorteil dieser Bauform des Schutzprofiles 1 zeigt eine fertiggestellte Sensoreinheit gemäß 4a:

Je nach gewünschter Messlänge der Sensoreinheit wird ein entsprechendes Stück des Schutzprofiles 1 abgelängt, und in den ersten Hauptraum 11 und zweiten Hauptraum 12 der Wellenleiter samt Wellenleiterlagerung einerseits sowie eine Elektronikplatine 23 mit der Auswerteelektronik 22 andererseits eingeschoben, die über biegsame elektrische Leitungen miteinander in Verbindung stehen.

Das umfänglich geschlossene Schutzprofil 1 wird anschließend stirnseitig mittels der Abschlussdeckel 24, 24' unter Zwischenlegung der Flachdichtungen 26 verschlossen, wobei vorher durch den einen Abschlussdeckel 24 das Anschlusskabel 32 hindurchgeführt und im Inneren des Schutzprofiles 1 mit der Auswerteelektronik 23 verbunden wird.

Diese Sensoreinheit wird auf einem nicht dargestellten tragenden Bauteil an jeder beliebigen Längsposition befestigt entweder durch Verkleben einer der Breitseiten 5 mit diesem Bauteil oder Auflegen mittels der Breitseite und Verschrauben mit Hilfe von Spannpratzen 27, die mit ihrem Randbereich in Querrichtung von außen in die Kombinuten 2 an der gewünschten Stelle eingeschoben und mittels die Spannpratzen 27 durchdringenden Fixierschrauben 33 gegenüber dem tragenden Bauteil verschraubt werden, wie besser anhand der Schnittdarstellung der 4c und der vergrößerten Detaildarstellung der 4b ersichtlich.

Im Abstand entlang einer so fixierten Sensoreinheit kann nunmehr der das Signal auslösende Magnet 17 berührungslos entlang der vom tragenden Bauteil abgewandten Breitseite 5 geführt werden, am besten möglichst genau entlang der Einkerbung 6, die die Lage des Wellenleiters im Inneren des Schutzprofiles 1 markiert, um ein optimales Signal zu erhalten.

Fig. 5c zeigt bei der Verschraubung des Schutzprofiles 1 gegenüber dem Untergrund, dass die Spannpratzen in diesem Fall direkt auf dem tragenden Bauteil aufliegen, jedoch zwischen der sie durchdringenden Fixierschraube 33 und der Spannpratze 27 eine Isolierhülse 16 angeordnet ist. Zusätzlich kann auch ein isolierendes Isolierelement 15 zwischen der Spannpratze 27 und dem tragenden Bauteil angeordnet sein, wie in der linken Bildhälfte der 4c dargestellt, um das aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise Aluminium, bestehende Schutzprofil 1 elektrisch von dem es tragenden Bauteil zu entkoppeln, was natürlich nur dann Sinn macht, wenn dieses Isolierelement 15 sich auch unter dem gesamten Schutzprofil 1 hindurch erstreckt, und dessen direkte Berührung mit dem tragenden Bauteil vermieden wird.

Auf diese Art und Weise kann aus einem quasi endlos herzustellenden Profil als Schutzprofil lediglich über Ablängen schnell, einfach und kostengünstig eine fertige Sensoreinheit hergestellt und auch an in weiten Bereichen frei wählbaren Fixierungspunkten verschraubt werden, da über die Auskragung der Spannpratzen 27 auch der seitliche Abstand der Verschraubungspunkte gegenüber dem Rand des Schutzprofiles variiert werden kann.

Um für eine Montage oder Demontage des Schutzprofiles vom tragenden Bauteil die Fixierschrauben 33 nicht vollständig herausdrehen zu müssen, sind die Spannpratzen 27 in der Aufsicht betrachtet nicht als runde Beilagscheiben gestaltet, sondern hiervon ein Abschnitt entfernt, so dass durch Lockerung der Schrauben und Drehung der Spannpratze 27 (siehe 4b), bis die gerade Außenkante des entfernten Kreisabschnittes parallel zur Außenkante des Schutzprofiles 1 liegt, die Spannpratze 27 nicht mehr in die Kombinuten 2 eingreift und damit das Schutzprofil 1 vom Untergrund abgehoben werden kann. Derselbe Zweck wird erreicht, wenn die Bohrung für die Schraube in der als Spannpratze dienenden Beilagscheibe exzentrisch liegt.

Ein weiterer Vorteil dieses Schutzprofiles 1 besteht darin, dass zur Unterbringung von Wellenleiter und Elektronikplatine in den Endbereichen des Schutzprofiles 1 beim Herstellen der Sensoreinheit an der Innenkontur 13 keine Nachbearbeitungen wie Ausfräsen etc. mehr notwendig sind zusätzlich zum Ablängen des Schutzprofiles 1.

3a zeigt eine zweite Bauform eines Schutzprofiles 1'.

Die rechteckige Außenkontur 3' des Querschnittsprofils ist dabei ergänzt um eine Aufwölbung 7 auf einer der beiden Breitseiten 5.

Die Aufwölbung 7 ist pilzförmig, weist also einen verbreiterten Kopfbereich in Form eines Kreisbogensegmentes auf, welches in Form eines schlankeren, sich zum rechteckigen Teil des Schutzprofiles 1' hin erweiternden, Halsbereiches in dessen breite Seite übergeht.

Der rechteckige Teil des Schutzprofiles 1 ist weniger breit im Vergleich zur Höhe, aber immer noch mindestens doppelt so breit wie hoch, und in den Schmalseiten 4 sind wiederum die Kombinuten 2 angeordnet wie anhand der ersten Ausführungsform dargestellt.

Die Außenkontur 3' ist dabei so gestaltet und dimensioniert, dass sie in einem Hüllkreis, beispielsweise der Innenkontur eines runden Schutzrohres 28, Platz findet, und dieses nur an drei Stellen, nämlich dem höchsten Punkt der Aufwölbung 7 sowie den beiden unteren Eckkanten des rechteckigen Teiles des Schutzprofiles 1', berührt.

Diese Bauform des Schutzprofiles 1' dient zum Einschieben in Hohlräume mit kreisringförmiger Innenkontur eines aufnehmenden Bauteiles, oder auch zum Einschieben in das dargestellte zusätzliche Schutzrohr 28 für besonders rauhe Anwendungsfälle.

Die Innenkontur 13 des Schutzprofiles 1' besteht wiederum aus einem ersten Hauptraum 11 und einem zweiten Hauptraum 12, die für sich betrachtet von Dimensionierung, Form und Zweck denjenigen der ersten Bauform entsprechen. Jedoch ist in diesem Fall der erste Hauptraum 11 im Inneren des verdickten Kopfteiles der Aufwölbung 7 angeordnet, und im rechteckigen Hauptteil des Schutzprofiles 1' ausschließlich der zweite Hauptraum 12, während die Engstelle 9 die Verbindung, untergebracht im Halsbereich, ist.

Als weiterer Unterschied zur ersten Bauform sind in diesem Fall in den Schmalseiten des zweiten Hauptraumes 12 nahe dessen Breitseiten zwei Paare von Haltenuten 14ab, 14a', 14b' angeordnet, so dass je zwei Platinen übereinander eingeschoben werden könnten.

3b zeigt das Schutzprofil 1' der 3a mit zusätzlich auf die Aufwölbung 7 von außen stirnseitig aufgeschobenem und auf diesem formschlüssig in Querrichtung gehaltenem Gleitführungselement 29, wie es standardmäßig ausgestattet mit Gleitführungen, erhältlich ist, und welches einen Magneten 17 als das Signal auslösende Element enthält.

Durch Verschieben des die Aufwölbung 7 soweit als möglich umgreifenden Gleitführungselementes 29 wird dessen Magnet 17 entlang des in der Aufwölbung 7 zentral untergebrachten Wellenleiters in der immer gleichen Querposition hierzu sicher geführt und ergibt ein optimales Signal.

1 Schutzprofil 2 Kombinut 3 Außenkontur 4 Schmalseite 5 Breitseite 6 Eingrabung 7 Aufwölbung 8 Bodenfläche 9 Engstelle 10 Längsrichtung 11 Erste Hauptraum 12 Zweite Hauptraum 13 Innenkontur 14 Haltenut 15 Isolierelement 16 Isolierhülse 17 Magnet 18 Kontaktpunkt 19 Hüllkreis 20 Querrichtung 21 Wellenleiter 22 Auswertelektronik 23 Elektronikplatine 24 Abschlussdeckel 25 Kabeldurchlass 26 Flachdichtung 27 Spannpratze 28 Schutzrohr 29 Gleitführungselement 30 Querrichtung 31 Erhebung 32 Anschlusskabel 33 Befestigungsschraube 34 Schraube für Deckel 35 Ecknut

Anspruch[de]
  1. Schutzprofil (1, 1') für einen Positionssensor mit einem umlaufend geschlossenen Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass hinterschnittene Kombinuten (2) zum einerseits seitlichen Einschieben von plattenförmigen Elementen und andererseits Einschrauben von Schrauben in Längsrichtung (10) von der Stirnseite her in der Außenkontur (3) des Profilquerschnitts angeordnet sind.
  2. Schutzprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (13) nur aus einem ersten Hauptraum (11) für den Wellenleiter (21) des Positionssensors und nur einem zweiten Hauptraum (12) für die Auswerteelektronik (22) besteht, die vorzugsweise über eine Engstelle (9) der Innenkontur (13) miteinander in Verbindung stehen, so dass das Schutzprofil (1, 1') im Querschnitt insbesondere nur über einen einzigen Freiraum verfügt.
  3. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (3) des Querschnitts des Schutzprofils mindestens drei Mal so breit wie hoch ist und insbesondere nur in den Schmalseiten (4) jeweils eine, vorzugsweise jeweils zwei, jeweils von den angrenzenden Breitseiten (5) gleich weit beabstandete, Kombinuten (2) aufweist.
  4. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Breitseiten (5) am Außenumfang eine Einkerbung (6), insbesondere an der Stelle der Mitte des ersten Freiraumes (11) für den Wellenleiter (21), vorhanden ist.
  5. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinuten (2) im Eckbereich zwischen Breitseiten (5) und Schmalseiten (4) des Querschnittsprofils angeordnet sind und insbesondere genau im Eck liegen und als Ecknuten (35) ausgebildet sind.
  6. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Bodenfläche (8) des Nut-Innenraumes aufragende zwei Erhebungen (31) zum Eingreifen eines Schraubengewindes aufweist.
  7. Schutzprofil insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (3) des Querschnittes mittensymmetrisch zu beiden Querrichtungen (20, 30) ausgebildet ist.
  8. Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außennuten, insbesondere die Ecknuten (35) hinterschnittene Nuten sind.
  9. Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecknuten (35) Flanken aufweisen, die parallel zu einer der Außenflächen, insbesondere jeweils parallel zur Ebene der jeweils benachbarten Außenflächen, verlaufen.
  10. Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecknuten (35) eine dreieckige Grundform besitzen.
  11. Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecknuten (35) eine trapezförmige Grundform besitzen, und insbesondere von der zu einer Außenfläche parallelen Flanke die gegenüberliegende Ecke in Richtung der Erstreckung des Querschnittes derer Nut zurück versetzt ist.
  12. Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecknuten (35) die Form eines diagonal halbierten, symmetrischen Kreuzes aufweisen.
  13. Schutzprofil insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (3) des Querschnittes des Schutzprofiles (1') mittensymmetrisch nur zu einer Querrichtung (20), insbesondere derjenigen parallel zu den Schmalseiten (4) des Querschnittes ausgebildet ist und auf der Symmetrielinie eine kreisbogenförmige, sich mehr als 180° erstreckende, Aufwölbung (7) mit Hohlraum im Inneren der Aufwölbung, insbesondere dem ersten Hauptraum (11) für den Wellenleiter (21), aufweist.
  14. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (3) des Querschnittes in einen Hüllkreis (19) passt und diesen mit nur drei Kontaktpunkten (18a,b,c) erreicht.
  15. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle (9) zwischen dem ersten und zweiten Hauptraum (11, 12) des Innenraumes unsymmetrisch zur gemeinsamen Mittelebene vom ersten und zweiten Hauptraum (11, 12) angeordnet ist und der erste Hauptraum (11) einen kreisbogenförmigen Innenumfang über mehr als 200°, insbesondere mehr als 250°, insbesondere mehr als 270° umfasst.
  16. Schutzprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hauptraum (12) für die Aufnahme der Elektronik (22) einander gegenüberliegende Haltenuten (14) in seinem Umfang aufweist zum Einschieben von Elektronikplatinen (23).
  17. Sensoreinheit mit

    – einem Sensor-Schutzprofil (1), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

    – einem darin aufgenommenen Positionssensor und

    – einer insbesondere darin aufgenommenen Auswerteelektronik (22) und

    – zwei stirnseitigen Abschlussdeckeln (24) auf dem abgelängten Schutzprofil (1), wovon einer einen Kabeldurchlass (25) aufweist und

    – Flachdichtungen (26) zwischen den Abschlussdeckeln (24) und den Stirnseiten des Schutzprofils (1),

    – einem in Längsrichtung (10) des Schutzprofils (1) entlang bewegbaren Magneten (17),

    dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit Spannpratzen (27) zum Befestigen des Schutzprofils (1) an einem benachbarten Bauteil durch Eingreifen der Spannpratzen (27) in Querrichtung (20) in die Kombinuten (2) umfasst.
  18. Sensoreinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzprofil (1) in einem insbesondere kreisrunden Schutzrohr (28) passend aufgenommen und eingeschoben ist.
  19. Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der kreisbogenförmigen Aufwölbung (7) formschlüssig umgreifend ein einen Magneten (17) enthaltendes Gleitelement, insbesondere ein Standard-Gleitführungselement (29), geführt ist.
  20. Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spannpratzen (27) und dem angrenzenden Bauteil ein isolierendes Isolierelement (15), insbesondere aus Kunststoff, angeordnet ist sowie zwischen den Spannpratzen (27) und der diese durchdringenden Schraube eine Isolierhülse (16), insbesondere aus Kunststoff, angeordnet ist.
Es folgen 10 Blatt Zeichnungen






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