DE19800199A1 - Schalterbefestigungsmechanismus für Fluiddruckvorrichtungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalterbe­ festigungsmechanismus zum Befestigen eines Detektorschalters für die Feststellung der Betriebsposition eines Kolbens oder eines Ventilelements in einer Fluiddruckvorrichtung, wie einem Fluiddruckzylinder oder einem Ventil.

Bei Fluiddruckvorrichtungen, wie einem Fluiddruckzylinder oder einem Ventil, ist üblicherweise ein Positionsdetektorschalter in einer Schalterbefestigungsnut angebracht, die an der Außenfläche des Grundkörpers angebracht ist, um die Be­ triebsposition eines gleitenden Elements, wie eines Kolbens oder eines Ventilelements, festzustellen.

Die Anmelderin hat verschiedene bevorzugte Befestigungsein­ richtungen für derartige Detektorschalter an Fluiddruckvor­ richtungen vorgeschlagen. Diese sind in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8/74812 beschrieben. Die erste in dieser Anmeldung beschriebene Einrichtung weist innerhalb des Grundkörpers einer Fluiddruckvorrichtung eine Schalterbe­ festigungsnut mit einer Öffnung auf, die eine kleinere Nutenbreite aufweist als das Innere. Ein Schalterhalter, der an der Kante der Öffnung angreift, wird von dem Ende der Befestigungsnut in die Schalterbefestigungsnut eingesetzt. Der Schalterhalter und der Detektorschalter werden an den erforderlichen Positionen in der Schalterbefestigungsnut unter Verwendung von Einstellschrauben befestigt, während der Detektorschalter durch den Schalterhalter gehalten wird.

Dieses Verfahren befestigt den Detektorschalter über den Schalterhalter anstatt den Schalter direkt mit der Nut zu halten, wodurch der Schalter jederzeit frei bewegt und installiert werden kann. Als Folge hiervon kann der Schalter bequem ausgetauscht und gewartet werden.

Da dieses Verfahren es jedoch erfordert, den Schalterhalter zuerst von einem Ende in die Schalterbefestigungsnut ein­ zusetzen, muß, wenn das Ende der Nut durch ein anderes Element versperrt ist, dieses das Ende verschließende Element entfernt und reinstalliert werden, wenn der Bediener vergessen hat, den Schalterhalter zuerst einzusetzen oder wenn der Detektor­ schalter nach dem Einsetzen angebracht werden muß. Dies ist mühsam.

Die zweite Schalterbefestigungseinrichtung, die in der obengenannten Anmeldung beschrieben ist, ist in Fig. 7 dargestellt. Die zweite Einrichtung sieht einen breiteren Abschnitt 2a mit einer größeren Nutenbreite vor und wird teilweise durch eine Schalterbefestigungsnut 2 gebildet, die in einem Grundkörper einer Fluiddruckvorrichtung ausgebildet ist. Ein Schalterhalter 4 wird von dem breiteren Abschnitt 2a her in die Befestigungsnut 2 eingesetzt und zu einer Position bewegt, an der Seitenelemente 5,5 an einer Öffnungskante 2b angreifen. Dann wird ein Detektorschalter 3 in die Be­ festigungsnut 2 eingesetzt und in seitlicher Richtung bewegt, um eine Spitze 3c des Detektorschalters unter ein Kopplungs­ stück 6 einzusetzen, während er mit einem Stufenabschnitt 5a des Schalterhalters 4 an einer Angriffskante 3a angreift. Eine Einstellschraube 7 wird dann durch eine Durchgangsöffnung 6a in dem Kopplungsstück 6 in ein Gewinde 3b in dem Detektor­ schalter 3 eingeschraubt, um die Spitze der Einstellschraube 7 gegen den Nutboden der Schalterbefestigungsnut 2 zu drücken. Die resultierende Reaktionskraft wird dazu verwendet, mit der Öffnungskante 2b der Schalterbefestigungsnut 2 an den Seitenstücken 5,5 des Schalterhalters 4 anzugreifen, wodurch der Schalterhalter 4 und der Detektorschalter 3 befestigt werden.

Die zweite Einrichtung erfordert es nicht, den Schalterhalter 4 in die Schalterbefestigungsnut 2 von deren Ende her einzusetzen, erfordert aber, daß der breitere Abschnitt 2 eine größere Nutenbreite aufweist, die teilweise durch die Schalterbefestigungsnut 2 gebildet wird. Dementsprechend ist es mühsam, die Nut in dem Grundkörper 1 zu bearbeiten. Außerdem stellt der breitere Abschnitt 2a einen Bereich dar, an dem der Detektorschalter 3 nicht befestigt werden kann, da der Schalterhalter 4 nicht an dem breiteren Abschnitt 2a mit größerer Nutenbreite angreifen kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalterbefestigungsmechanismus zum Befestigen eines Detektor­ schalters in einer Schalterbefestigungsnut über einen oben beschriebenen Schalterhalter zu schaffen, wobei der Schal­ terhalter einfach über eine Öffnung in der Befestigungsnut angebracht werden kann, ohne einen Abschnitt mit größerer Nutenbreite in der Schalterbefestigungsnut auszubilden. Dadurch kann die Nut in dem Grundkörper einer Fluiddruckvor­ richtung ausgearbeitet und der Detektorschalter über die gesamte Länge an der Schalterbefestigungsnut angebracht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Schalterbefestigungsmechanismus mit einer Schalterbefesti­ gungsnut, die in der äußeren Fläche des Grundkörpers der Fluiddruckvorrichtung ausgebildet ist und eine Öffnung mit einer schmaleren Nutenbreite aufweist als das Innere, einem Schalterhalter, der in die Schalterbefestigungsnut eingesetzt ist, um an der Kante der Öffnung anzugreifen, einem Detektor­ schalter, der so groß ist, daß er durch die Öffnung in die Schalterbefestigungsnut eingesetzt und von dieser entfernt werden kann und der in der Nut befestigt wird, indem er durch den Schalterhalter gehalten wird, und mit einer Einstell­ schraube zum Befestigen des Schalterhalters und des Detektor­ schalters an einer festgelegten Position in der Schalterbe­ festigungsnut, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterhalter ein Paar von Seitenstücken aufweist, die an der Öffnungskante der Schalterbefestigungsnut angreifen, und ein Kopplungsstück zum koppeln der Seitenstücke miteinander, und daß die Seitenstücke und das Kopplungsstück einstückig aus einem elastisch deformierbaren synthetischen Kunstharz ausgebildet sind, so daß sie durch die Öffnung elastisch in die Schalter­ befestigungsnut eingepreßt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Schalterhalter an den Außenflächen des Paares von Seiten­ stücken über deren Länge einen Schulterabschnitt auf, der an der Öffnungskante der Schalterbefestigungsnut angreift und nach außen vorsteht; an einer Position, die näher an den Spitzen der Seitenstücke liegt als der Schulterabschnitt eine geneigte Oberfläche, die in der Richtung geneigt ist, in der der Zwischenraum zwischen den Seitenstücken allmählich zu deren Spitze hin abnimmt; und an den Innenflächen der Seitenstücke einen Stufenabschnitt, der an der oberen Fläche des Detektorschalters angreift.

Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschrieben und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Pneumatikzylinder, an dem ein Schalterbefestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt des Hauptelementes von Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Hauptelementes von Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die die erforderliche Konfiguration eines Schalterhalters und eines Detektorschalters zeigt, wenn sie auseinander gebaut sind,

Fig. 5 eine Vorderansicht des Schalterhalters,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Schalterhalter gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht des Schal­ terbefestigungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Schalterbefestigungs­ mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Bezugs­ zeichen 10 bezeichnet einen Luftzylinder, der als ein Beispiel einer Fluiddruckvorrichtung anzusehen ist, und das Bezugs­ zeichen 11 ist der Grundkörper des Pneumatikzylinders 10. Der Grundkörper 11 ist durch Extrusionsformen einer Alumini­ umlegierung in einen rechteckförmigen Querschnitt geformt. Zwei Schalterbefestigungsnuten 12 sind über die Länge des Grundkörpers an jeder der vier Außenseiten in Längsrichtung ausgebildet. Endabdeckungen 19, 19 sind an den jeweiligen Enden des Grundkörpers 11 angebracht, um die Enden der Schalterbefestigungsnut 12 zu verschließen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

In der Schalterbefestigungsnut 12, sind die Kanten 12b, 12b einer Öffnung 12a so ausgebildet, daß sie nach innen vor­ stehen, so daß die Nutenbreite einer Öffnung 12a kleiner ist als die im Inneren, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Somit hat die Befestigungsnut 12 eine innere Breite, die zu ihrem Boden hin allmählich abnimmt.

Der Detektorschalter 13 ist als magnetischer Proximitätssensor ausgebildet, der beim Feststellen eines an einem Kolben angebrachten Magneten ein Signal ausgibt, oder als ein Hochfrequenzproximitätssensor und weist einen Schalterkörper 14 auf, der als langer Stab ausgebildet ist, und eine Spitze 15, die sich von dem Ende des Schalterkörpers 14 erstreckt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Der Detektorschalter 13 ist so gestaltet, daß er durch die Öffnung 12a frei in die Schalterbefestigungsnut 12 eingesetzt bzw. hieraus entfernt werden kann, indem der Schalterkörper 14 so geformt ist, daß seine seitliche Breite kleiner ist als die Nutenbreite der Öffnung 12a der Schalterbefestigungsnut 12. Haltekanten 14a, 14a die nach außen vorstehen, sind an den entsprechenden Seiten des Schalterkörpers 14 in deren Mitte ausgebildet. Ein Gewinde 16, in dem eine Einstellschraube 17 angebracht ist, ist an einem Ende des Schalterkörpers 14 vorgesehen.

Ein Schalterhalter 20 zum Befestigen des Detektorschalters 13 an der Schalterbefestigungsnut 12 besteht aus einem seitlichen Paar von Seitenstücken 21, 21, die an der Öffnungskante 12b der Schalterbefestigungsnut 12 angreifen, und einem Kopplungs­ stück 22, das die Seitenstücke 21 an einem Ende miteinander koppelt, wie es in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Die Seitenstücke 21 und das Kopplungsstück 22 sind einstückig aus einem elastisch deformierbaren Kunstharz geformt, so daß sie durch die Öffnung 12a elastisch in die Schalterbefestigungsnut 12 eingepreßt werden können.

Im einzelnen ist eine Halteschulter 21a, die an der Öffnungs­ kante 12b der Schalterbefestigungsnut 12 angreift und nach außen vorsteht, an den Außenflächen des Paares von Seiten­ stücken 21, 21 über deren Länge vorgesehene. Eine geneigte Oberfläche 21b, die in der Richtung geneigt ist, in der der Zwischenraum zwischen den Seitenstücken 21, 21 zu deren Spitze hin allmählich abnimmt, ist in einer Position ausgebildet, die der Spitze der Seitenstücke näher liegt als der Schulter­ abschnitt 21a. Ein Stufenabschnitt 21c, der an der Haltekante 14a des Detektorschalters 13 angreift, ist an den Innenflächen der Seitenstücke 21, 21 ausgebildet. Eine Befestigungsöffnung 23, in der die Einstellschraube 17 angebracht ist, ist in dem Kopplungsstück 22 ausgebildet.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Schal­ terhalter 20 in der Schalterbefestigungsnut 12 angebracht, um den Detektorschalter 13 an dem Luftzylinder 10 zu befestigen. Die Spitzen der Seitenstücke 21, 21 des Schalterhalters 20 sind in die Öffnung 12a der Schalterbefestigungsnut 12 eingesetzt, und der Schalterhalter 20 wird dann hart in die Schalterbefestigungsnut 12 eingepreßt, wie in Fig. 5 dar­ gestellt ist. Während des Pressvorgangs wird der Zwischenraum zwischen dem Paar von Seitenstücken 21, 21 des Schalterhalters 20 aufgrund der elastischen Deformation des Kunstharzes reduziert und bildet sich dann wieder, wenn die Schulter­ abschnitte 21a, 21a unter die Öffnungskanten 12b, 12b gepreßt werden, wo die Schulterabschnitte 21a, 21a an den Öffnungs­ kanten 12b, 12b angreifen und an einem Herausrutschen gehindert werden.

In diesem Fall kann der Schalterhalter 20 durch die Öffnung 12a in der Schalterbefestigungsnut 12 befestigt werden, da der Schalterhalter 20 aus einem elastischen Kunstharzmaterial ausgebildet ist und die geneigte Fläche 21b an der äußeren Fläche des Seitenstücks 21 vorgesehen ist.

Dann wird der Detektorschalter 13 durch die Öffnung 12a in die Schalterbefestigungsnut 12 an einer Position eingesetzt, an der das Einsetzen nicht durch den Schalterhalter 20 behindert wird. Der Detektorschalter 13 wird dann in seitlicher Richtung bewegt und zwischen den Seitenstücken 21, 21 des Schalterhal­ ters eingepaßt, um mit den Stufenabschnitten 21c, 21c an den Haltekanten 14a, 14a anzugreifen, während das Gewinde 16 mit der Befestigungsöffnung 23 ausgerichtet wird. Die Ein­ stellschraube 17 wird durch die Befestigungsöffnung 23 lose in das Gewinde 16 eingeschraubt.

Der Schalterhalter 20 und der Detektorschalter 13 werden zu einer erforderlichen Position in der Schalterbefestigungsnut 12 bewegt und die Einstellschraube 17 wird an dieser Position fest angezogen, so daß ihre Spitze den Boden der Schalterbe­ festigungsnut 12 berührt und die Reaktionskraft das Angreifen der Schulterabschnitte 21a, 21a des Schalterhalters 20 an den Öffnungskanten 12b, 12b der Schalterbefestigungsnut 12 über den Detektorschalter 13 bewirkt. Dies bewirkt die Befestigung des Detektorschalters 13 an einer erforderlichen Position in der Schalterbefestigungsnut 12 über den Schalterhalter 20.

Somit können durch Befestigen des Schalterhalters 20 und des Detektorschalters 13 in dem Luftzylinder 10 diese einfach und zuverlässig durch die Öffnung 12a der Schalterbefestigungsnut 12 befestigt werden, selbst wenn das Ende der Schalterbe­ festigungsnut 12 durch Endabdeckungen 19, 19 verschlossen ist oder wenn der Schalterhalter 20 und der Detektorschalter 13 wegen Platzmangels nicht von dem Ende der Schalterbefesti­ gungsnut 12 her eingesetzt werden können.

Da im Gegensatz zum Stand der Technik in der Schalterbe­ festigungsnut 12 kein Abschnitt mit einer großen Nutenbreite für die Befestigung des Schalterhalters 20 ausgebildet werden muß, ist nach dem Extrusionsformen keine besondere Bearbeitung des Grundkörpers erforderlich und der Detektorschalter 13 kann an einer beliebigen Position entlang der Länge der Schalterbe­ festigungsnut 12 angebracht werden.

Zum Entfernen des Detektorschalters 13 von der Schalterbe­ festigungsnut 12 zu Wartungszwecken wird die Einstellschraube 17 entfernt und der Detektorschalter 13 dann in seitlicher Richtung bewegt und von dem Schalterhalter 20 freigegeben. Auf diese Weise wird der Detektorschalter durch die Öffnung 12a von dem Halter nach außen entfernt.

Außerdem kann bei einer Beschädigung des Schalterhalters 20 dieser von der Schalterbefestigungsnut 12 entfernt und auf die oben beschriebene Weise ein neuer Schalterhalter 20 durch die Öffnung 12a eingesetzt werden.

Claims (2)

1. Schalterbefestigungsmechanismus mit einer Schalterbe­ festigungsnut (12), die in der Außenfläche eines Grundkörpers (11) einer Fluiddruckvorrichtung ausgebildet ist und eine Öffnung (12a) mit kleinerer Nutenbreite aufweist als das Innere, einem Schalterhalter (20), der in die Schalterbe­ festigungsnut (12) so eingesetzt ist, daß er an der Kante (12b) der Öffnung (12a) angreift, einem Detektorschalter (13), der so bemessen ist, daß er durch die Öffnung (12a) in die Schalterbefestigungsnut (12) eingesetzt und aus dieser entfernt werden kann und der in der Nut (12) angebracht ist, wobei er durch den Schalterhalter (20) gehalten wird, und mit einer Einstellschraube (17) zum Befestigen des Schalterhalters (20) und des Detektorschalters (13) an einer festgelegten Position in der Schalterbefestigungsnut (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterhalter (20) ein Paar von Seitenstücken (21) aufweist, die an der Öffnungskante (12b) der Schalterbefestigungsnut (12) angreifen, und ein Kopplungs­ stück (22) zum Koppeln der Seitenstücke (21) miteinander, und daß die Seitenstücke (21) und das Kopplungsstück (22) einstückig aus einem elastisch deformierbaren Kunstharz geformt sind, so daß sie elastisch durch die Öffnung (12a) in die Schalterbefestigungsnut (12) eingepreßt werden können.

2. Schalterbefestigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterhalter (20) an den äußeren Flächen des Paares von Seitenstücken (21) über deren Länge einen Schulterabschnitt (21a) aufweist, der an der Öffnungs­ kante (12b) der Schalterbefestigungsnut (12) angreift und nach außen vorsteht, daß der Schalterhalter (20) an seinem Abschnitt, der der Spitze der Seitenstücke näher ist als der Schulterabschnitt (21a), eine geneigte Fläche (21b) aufweist, die in der Richtung geneigt ist, in der der Zwischenraum zwischen den Seitenstücken (21) zu deren Spitze hin allmählich abnimmt, und daß der Schalterhalter (20) an den Innenflächen der Seitenstücke (21) einen Stufenabschnitt (21c) aufweist, der an der oberen Fläche des Detektorschalters (13) angreift.