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Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft eine magneto-striktive Wegmess-Vorrichtung. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Sensoreinheit.
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Technischer Hintergrund
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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.
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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.
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Ein in den Wellenleiter eingegebener Stromimpuls bewirkt in Wechselwirkung mit dem Magneten eine mechanisch-elastische Dichte-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.
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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 Zustandes des Wellenleiters, Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung der Auswerteelektronik nach außen und innen, Montage- und Wartungsfreundlichkeit der Messvorrichtung.
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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.
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Zum anderen ist es bereits bekannt, den Wellenleiter bzw. die erwähnte Wellenleiter-Einheit geschützt im Inneren eines am Umfang geschlossenen hohlen Schutz-Profiles anzuordnen, welches kostengünstig als Strangpress-Profil herstellbar ist.
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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.
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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 12 mm, während die verfügbare Breite deutlich größer ist.
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Weiterhin ist aus der
DE 101 53 488 A1 , die den nächstreichenden Stand der Technik darstellt, eine gattungsgemäße Sensoreinheit bekannt, bei der sowohl die Wellenleitereinheit als auch die Platine für die Auswerteelektronik mit einem Kopfstück verbunden sind, welche das Schutzrohr an einer Stirnseite verschließt, wenn die gesamte Baugruppe mit Platine und Wellenleitereinheit voran in das Schutzrohr eingeschoben wird. Das Schutzrohr besitzt dort einen runden, nicht unterteilten Innenraum, und keine Führungen für Platine und Wellenleitereinheit.
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Aus der
DE 10 2004 062 968 A1 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Sensoreinheit bekannt, bei der Wellenleitereinheit und Platine in Querrichtung durch ein in das Schutzprofil eingestecktes Einsatzteil in Querrichtung positioniert werden, aber nicht gegenüber dem das Schutzprofil stirnseitig verschließenden Kopfstück.
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Die
DE 198 20 167 A1 zeigt ebenfalls eine gattungsgemäße Sensoreinheit, bei der an dem Kopfstück jedoch lediglich die Platine befestigt ist, nicht jedoch die Wellenleitereinheit, da sich diese in Längsrichtung der Sensoreinheit hinter der Platine, also räumlich weit beabstandet von dem Kopfstück, befindet.
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Darstellung der Erfindung
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Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Sensoreinheit zu schaffen, die sehr flach baut und dennoch einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch die Herstellung eines Kopfstückes, welches mit seinem Dichtungsabschnitt den freien inneren Querschnitt des Profils passgenau ausfüllt, sowie Befestigungsmöglichkeiten an dem Befestigungsabschnitt des Kopfstückes für die vom Kopfstück aus in Längsrichtung abragende Platine einerseits und dazu die parallel laufende Wellenleitereinheit andererseits wird eine Baugruppe geschaffen, die außerhalb des Profils auf einfache Art und Weise vormontiert werden kann und anschließend - mit Wellenleitereinheit und Platine voraus - in das Schutzprofil lediglich eingeschoben werden muss, bis auch das Kopfstück sich anschließend an Platine und Wellenleitereinheit im Inneren des Schutzprofiles befindet.
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Die formschlüssigen Befestigungsmöglichkeiten der Wellenleitereinheit einerseits und der Platine andererseits am Kopfstück sind dabei so gestaltet, dass sie nach Einschieben in das Schutzprofil selbsttätig gesichert sind durch das umgebende Schutzprofil, und nur außerhalb des Schutzprofiles gelöst werden können.
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Das Kopfstück ist dabei so passgenau zum inneren freien Querschnitt des Schutzprofiles gefertigt und besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff, der an seiner Oberfläche eine ausreichende Reibung gegenüber der Innenfläche des Schutzprofiles besitzt, so dass nach Positionieren des Kopfstückes im Schutzprofil eine zusätzliche Fixierung des Kopfstückes im Schutzprofil nicht mehr nötig ist.
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Nach Einsetzen der Baugruppe in das Schutzprofil müssen lediglich noch deren offene Stirnseiten verschlossen werden, wobei auf der einen, dem Kopfstück zugewandten Stirnseite, das Ausgangs-Kabel zum Herausführen der bereits ausgewerteten Signale der Sensoreinheit zu berücksichtigen ist.
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Das Verschließen kann durch Aufsetzen und Verkleben, Vergießen oder Verschweißen von Stirndeckeln - eventuell den Deckelabschnitt des Kopfstückes selbst - oder durch dichtes Vergießen der freien inneren Querschnitte im Endbereich des Schutzprofiles erfolgen.
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Der freie Innenraum des Schutzprofiles ist unterteilt in einen Wellenleiterraum und einen Platinenraum, die entsprechend gestaltet sind, um einerseits die Wellenleitereinheit und andererseits die Platine darin einschieben zu können und in Querrichtung möglichst spielfrei zu führen.
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Diese beiden Innenräume stehen vorzugsweise über die gesamte Länge des Schutzprofiles über eine Engstelle miteinander in Verbindung und bilden einen gemeinsamen Innenraum, oder es handelt sich um durch einen Steg getrennte Innenräume, was jedoch den Nachteil besitzt, dass dann zumindest in dem Endbereich des Schutzprofiles, in dem anschließend das über den gesamten Innenquerschnitt durchgehende Kopfstück eingesetzt werden soll, dieser Steg entfernt werden muss, was eine mechanische Nachbearbeitung des Schutzprofiles erforderlich macht - über das reine Ablängen hinaus - was in der Regel vermieden werden soll.
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Bei in Verbindung stehenden Innenräumen mündet die verbindende Engstelle in dem etwa rechteckigen Platinenraum im mittleren Höhenbereich, so dass ein wannenförmiger Boden des Platinenraumes entsteht mit seitlicher Begrenzung, dessen Breite der Breite der aufzunehmenden Platine entspricht und damit für die Platine eine Seitenführung bietet. In der anderen Querrichtung, der Höhe der Platine, ist die Höhe des Platinenraumes so bemessen, dass sie der Höhe der Platine einschließlich der darauf aufgebrachten elektronischen Bauelemente und etwaiger darüber hinweg geführter elektronischer Leitungen entspricht und auch in dieser Richtung eine Querführung bietet.
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Der Wellenleiterraum ist vom Querschnitt her so gestaltet, dass er zur Aufnahme der einen kreisrunden Außenumfang aufweisenden Wellenleitereinheit geeignet ist. Vorzugsweise besitzt der Wellenleiterraum deshalb einen kreisförmigen Innenumfang, der lediglich unterbrochen wird durch die Mündung der die beiden Innenräume verbindenden Engstelle.
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Damit im fertig montierten Zustand der Sensoreinheit der Anwender weiß, an welcher Stelle innerhalb des Schutzprofiles sich die Wellenleitereinheit befindet, und an die er den Positionier-Magneten möglichst nahe heranbringen muss, ist entlang des Außenumfanges - der in der Regel ein rechteckiger Außenumfang ist - in Längsrichtung verlaufend auf einer der Schmalseiten des Schutzprofiles eine längsverlaufende Markierung vorzugsweise in Form einer durchgehenden Markierungsnut eingebracht. Über die Gestaltung des äußeren Querschnittes des Kopfstückes hinaus weist das Kopfstück spezifische Gestaltungen auf:
- Zum einen dient das Kopfstück gleichzeitig als Zugentlastung für das aus der Sensoreinheit herausführende Kabel, indem das Kabel mit dem Kopfstück, welches aus Kunststoff besteht und mittels Spritzgießen hergestellt ist, umspritzt ist. Vorzugsweise verläuft das Kabel nahe der einen Schmalseite des Querschnittes durch das Kopfstück hindurch, während die meist ebenfalls vom Querschnitt her kreisrunde Wellenleitereinheit nahe der anderen gegenüberliegenden Schmalseite am Kopfstück angeordnet ist.
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Dies erfolgt dadurch, dass in dem Kopfstück eine zumindest in eine Richtung stirnseitig offene Rinne zum formschlüssigen Einlegen des Endes der Wellenleitereinheit ausgebildet ist.
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Um die Wellenleitereinheit auch in Längsrichtung darin zu fixieren, weist die Wellenleitereinheit einen verdickten Endbereich auf, und die Rinne eine entsprechende Ausnehmung. Die Rinne ist zu einer der Breitseiten des Querschnittes des Kopfstückes hin offen, so dass von dort aus die Wellenleitereinheit eingelegt werden kann, jedoch darin formschlüssig fixiert ist, sobald Wellenleitereinheit und Kopfstück gemeinsam sich im inneren freien Querschnitt des Schutzprofiles befinden.
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Ebenso weist das Kopfstück eine in Längsrichtung zur Hauptebene, also der großen Erstreckung des Querschnittes des Schutzprofils, verlaufende Anlagefläche für das Ende der Platine auf. Diese Anlagefläche ist um die Dicke der Platine von dem Außenumfang des Kopfstückes zurückversetzt, und von der Anlagefläche ragt ein Zapfen in Richtung Außenumfang des Kopfstückes vor, der zum Einstecken in eine entsprechende Positionierbohrung der Platine dient, wenn diese an die Anlagefläche des Kopfstückes angelegt ist.
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Zusätzlich kann auch eine Endanschlagfläche für die Platine am Kopfstück ausgebildet sein, die dann quer zur Längsrichtung liegt, um in Längsrichtung auf die Platine einwirkende Kräfte nicht ausschließlich von dem Zapfen des Kopfstückes aufnehmen zu müssen.
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Die Unterseite der Platine fluchtet im verbundenen Zustand mit dem Kopfstück dann mit einer der Längsaußenflächen des Kopfstückes.
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Für die Funktion der Sensoreinheit müssen deren Einzelteile über Kabel miteinander verbunden werden, also sowohl die Wellenleitereinheit mit der Platine als auch das abgehende Kabel mit der Platine:
- Zu diesem Zweck ist in dem Kopfstück auf einer der Außenflächen eine Kabelrinne angeordnet, die von der Rinne für die Wellenleitereinheit bis zur Endanschlagfläche der Platine reicht und zum Verlegen der Kabelverbindung zwischen diesen beiden Teilen dient.
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Die Verbindung zwischen Kabel und Platine ist dadurch realisiert, dass das platinenseitige Ende des Kabels stirnseitig aus dem Kopfstück an einer Stelle vorsteht, an der sich die Platine unterhalb des Kabels befindet. In diesem Bereich oberhalb der Platine ist von dem Kabel der äußere Mantel entfernt, so dass der Querschnitt der einzelnen Adern sehr viel geringer ist als der des gesamten Kabels und diese oberhalb der Platine bis zu dem Steckverbinder etwa in der Mitte der Länge der Platine geführt werden können, mit dem sie verbunden werden. Der Steckverbinder für das Anschließen der von der Wellenleitereinheit herangeführten Adern befindet sich dagegen vorzugsweise nahe am Befestigungsende der Platine gegenüber dem Kopfstück.
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Durch diese Anordnung werden die Anzahl und Länge der auf der Platine benötigten Leiterbahnen zu den einzelnen elektronischen Bauteilen hin minimiert.
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Der von Wellenleitereinheit und Platine abgewandte Bereich des Kopfstückes besitzt keine Ausnehmungen, und ist ein massiver Querschnitt, der passgenau in den inneren freien Hohlraum des Schutzprofiles passt und diesen vollständig verschließt und somit im eingesetzten Zustand als Dichtungsabschnitt fungiert. Zu diesem Zweck ist das Kopfstück vorzugsweise aus einem elastischen, Kunststoff wie etwa Polyurethan hergestellt.
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Damit beim Einschieben der gesamten Baugruppe in das Schutzprofil die Reibungskräfte nicht zu groß werden - vor allem bei der Wellenleitereinheit, die bei dem in der Regel ebenfalls kreisrunden Innenumfang des Wellenleiterraumes über ihren gesamten Umfang am Schutzprofil anliegt - ist die Wellenleitereinheit über den großen mittleren Längenbereich - also abgesehen von den beiden Enden - mit einer textilen, gut gleitfähigen Beschichtung am Außenumfang ausgestattet, die vorzugsweise auf das metallene Stützrohr der Wellenleitereinheit außen aufgeklebt ist und nach außen abstehende Fasern oder Schlingen aufweist, die gleichzeitig eine gute Dämpfung der Wellenleitereinheit in Querrichtung gegenüber dem Schutzprofil bewirken.
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Somit lässt sich eine entsprechende Sensoreinheit sehr einfach und kostengünstig herstellen:
- Zunächst muss das Kopfstück hergestellt werden, indem das Abgangskabel mit einem definierten Längenbereich in die Form zum Umspritzen mit dem Kopfstück eingelegt und das Kopfstück durch Spritzen erstellt wird.
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Nachdem der in Richtung Platine weisende Endbereich des Kabels, der aus dem Kopfstück vorsteht, von seinem Kabelmantel befreit und an den Adern ein Stecker angeordnet ist, müssen an dem Kopfstück an den spezifischen Befestigungsvorrichtungen lediglich noch die Wellenleitereinheit und die Platine formschlüssig angeordnet werden und zuletzt die von der Wellenleitereinheit herangeführte elektrischen Verbindungen als auch das Kabel mit den entsprechenden Steckverbindungseinheiten der Platine verbunden werden.
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Anschließend kann die so fertig gestellte Baugruppe mit Wellenleiter und Platine voraus, die beide in Längsrichtung verlaufen, ebenfalls in Längsrichtung in das Schutzprofil eingeschoben werden, bis auch das Kopfstück sich vollständig innerhalb des Schutzprofiles befindet.
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Nach Verschließen der offenen Enden des Schutzprofiles ist die Sensoreinheit fertig hergestellt.
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Das Verschließen kann dabei auf unterschiedlich Art und Weise erfolgen:
- Sofern das Kopfstück und am gegenüberliegenden Ende ein Endstück aus Kunststoff bestehen, können diese in dem Profil verklebt werden oder nach Einstecken in das Profil mit einer zusätzlichen, die Kontaktfuge zwischen Endstück und Profil überdeckenden Ummantelung versehen werden, was vorzugsweise mittels Umspritzen mit einem Kunststoff geschieht.
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Das Verschließen kann jedoch auch mittels eines Enddeckels aus Metall, vorzugsweise Aluminium, geschehen, der vorzugsweise plattenförmig gestaltet ist und auf die Stirnfläche des Profiles aufgelegt wird und gegenüber dem Profil verschweißt wird, vorzugsweise mittels Laser verschweißt wird.
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Voraussetzung hierfür ist dann jedoch, dass sich das Kopfstück vollständig im Inneren des Profiles befindet.
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Auf der Seite, auf der das Kabel herausgeführt wird, muss ein solcher Enddeckel natürlich eine Durchführung für das Kabel besitzen, die dementsprechend abgedichtet sein muss gegenüber dem Kabel.
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Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- 1a: die fertige Sensoreinheit,
- 1b: einen Längsschnitt durch die fertige Sensoreinheit gemäß 1a,
- 2a: die Sensoreinheit ohne umgebendes Schutzprofil,
- 2b: eine Detailvergrößerung aus 2a,
- 2c: die Rückseitenansicht der Darstellung aus 2b, und
- 3: einen Querschnitt durch das Sensorschutzprofil.
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1a zeigt in perspektivischer Ansicht die fertige Sensoreinheit, von der im mittleren Bereich das in Längsrichtung 10 verlaufende Schutzprofil 1 sichtbar ist, dessen stirnseitige Endbereiche mit einer Ummantelung 25 verschlossen sind, wobei aus einer der Ummantelungen 25 stirnseitig das Kabel 20 herausführt.
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Unter der Ummantelung 25 befindet sich am rechten Ende in 1a das Endstück 6' und unter dem linken Ende das Kopfstück 6, die - wie in 2a in dieser Lage, jedoch ohne das Schutzprofil 1 dargestellt - einen Dichtungsabschnitt 17 aufweisen, dessen Außenkontur dem freien inneren Querschnitt 1' des Schutzprofiles 1 entspricht und einen daran anschließenden Deckelabschnitt 27, der einstückig mit dem Dichtungsabschnitt 17 ausgebildet ist und dessen Außenumfang dem Außenumfang des Schutzprofiles 1 entspricht.
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Wie 2a sowie die Vergrößerungen gemäß 2b und 2c hieraus zeigen, ist mit dem Kopfstück 6 die ebenfalls in Längsrichtung 10 verlaufende Wellenleitereinheit 2 als auch die in Längsrichtung 10 verlaufende Platine 4 jeweils formschlüssig verbunden, die gemeinsam eine Baugruppe 23 zum stirnseitigen Einschieben in das Schutzprofil 1 bilden, dessen Querschnitt in 3 dargestellt ist:
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Das Schutzprofil 1 besitzt eine äußere Querschnittskontur in Form eines flachen Rechteckes mit abgerundeten Ecken, wobei sich in einer der Schmalseiten eine ebenfalls in Längsrichtung 10 verlaufende Markierungsnut 9 befindet.
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Der freie innere Querschnitt 1' des Schutzprofiles 1 besteht aus einem Wellenleiterraum 7a und einem Platinenraum 7b, die wenigstens in dem Endbereich des Profiles 1, in dem der Dichtungsabschnitt 17 des Kopfstückes (6) oder Endstückes 6' eingesteckt wird, über eine Engstelle 8 miteinander verbunden sind, vorzugsweise jedoch über die gesamte Länge des Profiles 1 über diese Engstelle 8 miteinander verbunden sind.
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Da die Wellenleitereinheit 2, die in den Wellenleiterraum 7a eingeschoben werden soll, einen kreisförmigen Außenumfang besitzt, besitzt der Wellenleiterraum 7a einen kreisförmigen Innenumfang, der lediglich durch die Mündung der Engstelle 8 in diesem kreisförmigen Innenumfang unterbrochen wird.
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Dieser Wellenleiterraum 7a befindet sich nahe an derjenigen Schmalseite der rechteckigen Außenkontur des Profiles 1, in der sich die Markierungsnut 9 befindet.
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Durch den Durchmesser des Wellenleiterraumes 7a wird auch die Dicke des Schutzprofils 1, also die kleinere der rechteckigen Querschnittsabmessungen, bestimmt, indem diese über den Durchmesser des Wellenleiterraumes 7a hinaus so gering wie möglich gewählt wird, so dass um den Wellenleiterraum 7a herum gerade noch eine ausreichende Wandstärke des Schutzprofiles 1 verbleibt.
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Der in Querrichtung - also der großen Abmessung des Querschnittes des Schutzprofiles 1 - neben dem Wellenleiterraum 7a liegenden Platinenraum 7b ist im Wesentlichen rechteckig gestaltet, wobei die Engstelle 8 in der Schmalseite dieser Rechtseckkontur in der unteren Hälfte mündet, während in der oberen Hälfte in den Schmalseiten dieser Rechteckkontur einander gegenüberliegend Platinennuten ausgebildet sind.
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Der freie Abstand zwischen den Böden der Platinennuten ist etwas größer als die Breite der Platine 4, die in Längsrichtung 10 in diese Platinennuten eingeschoben wird, wobei die auf der Platine 4 angeordneten Bauelemente in Richtung der anderen Hälfte des Platinenraumes 7b ragen, in der auch die Engstelle 8 mündet.
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Die Breite, also die große Erstreckung der rechteckigen Kontur des Schutzprofiles 1, wird durch die Summe der Abmessungen der nebeneinander liegenden Räume, also Wellenleiterraum 7a und Platinenraum 7b, bestimmt, indem sie nur geringfügig größer gewählt wird, um um diesen Innenraum herum die notwendige Wandstärke sicherzustellen.
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Wie am besten 2a zeigt, besitzt das Endstück 6' - welches in der Regel ein durch Spritzen hergestelltes Stück aus Kunststoff wie etwa Polyurethan ist - einen Dichtungsabschnitt 17, der in diesen endseitigen freien inneren Querschnitt 1' des Schutzprofiles 1 genau hineinpasst und vorzugsweise mit geringem Übermaß eingepresst wird, sowie einen daran anschließenden Deckelabschnitt 27 mit größerem, rechteckigem Querschnitt, der den Außenabmessungen des Schutzprofiles 1 dient und mit der Endanschlagsfläche (15) zwischen Deckelabschnitt 27 und Dichtungsabschnitt 17 an der Stirnfläche des Profiles 1 anliegt.
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Das Kopfstück 6 am anderen Ende der Sensoreinheit unterscheidet sich vom Endstück 6' dadurch, dass sich an das freie Ende des Dichtungsabschnittes 17 ein Befestigungsabschnitt 31 anschließt, der wiederum einstückig zusammen mit Dichtungsabschnitt 17 und Deckelabschnitt 27 des Kopfstückes 6 ausgebildet ist und der formschlüssigen Befestigung der Wellenleitereinheit 2 sowie der Platine 4 am Kopfstück 6 dient.
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Die Wellenleitereinheit 2 umfasst ein im Wesentlichen über die gesamte Länge der Wellenleitereinheit 2 durchgehendes Stützrohr 19, weshalb der Befestigungsabschnitt 31 auf der einen Seite eine Rinne 11 mit einem kreissegmentförmigen Querschnitt von weniger als 180° aufweist, in dem dieses Stützrohr 19 formschlüssig eingelegt werden kann.
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Um eine zusätzliche formschlüssige Fixierung in Längsrichtung 10 zu bewirken, weist das Stützrohr 19 einen verdickten Bereich 19a auf, und die Rinne 11 über eine entsprechende Länge eine Ausnehmung 11a zum Aufnehmen dieses verdickten Bereiches 19a.
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Die Rinne 11 ist zu einer Breitseite des Querschnittes des Deckelabschnittes 27 hin offen zum Einlegen der Wellenleitereinheit 2, die im Übrigen in ihrem mittleren Bereich auf dem Außenumfang des Stützrohres 19 eine elastische Beschichtung 18, beispielsweise eine textile Beschichtung, aufweist, die auch spiralförmig aufgewickelt sein kann und einerseits der mechanischen Federung und Dämpfung gegenüber dem umgebenden Schutzprofil 1 dient und zum anderen der Querschnittsvergrößerung auf das Maß des Durchmessers des Wellenleiterraumes 7a.
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Wie am besten die 2b zeigt, umfasst der Befestigungsabschnitt 31 ferner einen Steg 29, der parallel zur Rinne 11, jedoch zum mittleren Bereich des Querschnittes des Kopfstückes 6 hin versetzt, angeordnet ist, und eine Höhe besitzt, die der gesamten Höhe des freien inneren Querschnittes 1' des Profiles 1 entspricht.
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An seinem freien Ende weist dieser Steg 29 einen Absatz entsprechend der Dicke der Platine 4 auf, der in die Gegenrichtung zur offenen Seite der Rinne 11 gerichtet ist. Von diesem Absatz ragt in diese Gegenrichtung ein Zapfen 13 auf.
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Die Platine 4 kann auf dem Absatz des Steges 29 als Anlagefläche 12 aufgelegt werden, also in der Gegenrichtung zur Einlegerichtung der Wellenleitereinheit 2, indem sie an der entsprechende Stelle des Zapfens 13 eine Positionierbohrung 14 aufweist, in welche der Zapfen 13 beim Anlegen der Platine 4 auf der Anlagefläche 12 hineinragt und dadurch die Platine 4 sowohl in Längsrichtung 10 als auch in Querrichtung positioniert, wobei eine Positionierung in Querrichtung auch durch Anlage der Längskante der Platine 4 an der Seite der Rinne 11 zusätzlich gegeben ist.
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Eine Fixierung in der zweiten Querrichtung, also der kürzeren Erstreckungsrichtung des Querschnitts des Kopfstückes 6, erfolgt durch das umgebende Profil 1 nach dem Einschieben der aus Kopfstück 6, Wellenleitereinheit 2 und Platine 4 bestehenden Baugruppe 23 in das Profil 1.
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Um von der auf der Platine 4 untergebrachten Auswerteelektronik 5 Signale aus der Sensoreinheit nach außen zu führen, durchläuft ein Kabel, welches mittels einer Steckverbindungseinheit 22 mit der Platine 4 elektrisch leitend verbunden ist, das Kopfstück 6 in Längsrichtung auf der von der Rinne 11 abgewandten, gegenüberliegenden Seite durch einen Kabelführungsbereich 30, in dem das Kabel 20 vollständig und fest haftend anliegend vom Material des Kabelführungsbereiches 30 umgeben ist, indem das Kabel 20 beim Herstellen des Kopfstückes 6 in diesen Kabelführungsbereich 30 im Kopfstück 6 mit eingespritzt wurde.
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Innerhalb des Profils 1 ist der Mantel des Kabels 20 entfernt und nur die einzelnen Adern sind zur Steckverbindungseinheit 22 weitergeführt.
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Der Kabelführungsbereich 30 weist annähernd die Länge der Rinne 11 auf, und steht in Querrichtung mit dem Steg 29 in Verbindung, wobei dazwischen eine nach außen offene Kabelrinne 16 belassen ist, um dort Verbindungen durch einzelne Adern vom hinteren Ende der Wellenleitereinheit 2 zum Beginn der Platine 4 und einer dortigen Steckverbindungseinheit 21 zu führen, zwecks elektrischer Verbindung der Wellenleitereinheit 2 mit der Auswerteelektronik 5 auf der Platine 4.
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Die Steckverbindungseinheiten 21 und 22 auf der Platine 4 besitzen eine solche Höhe, dass man die Platine 4 dennoch in die Platinennuten des Platinenraums 7b einschieben kann.
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Nach Einschieben der Baugruppe 23 bestehend aus Kopfstück 6, Wellenleitereinheit 2 und Platine 4 von der einen offenen Stirnseite und dem Endstück 6' von der anderen offenen Stirnseite in das Schutzprofil 1, bis jeweils die Deckelabschnitte 27 an den Stirnflächen des Schutzprofiles 1 anliegen, muss - sofern die entsprechende Anwendung es erfordert - eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem Kopfstück 6 bzw. Endstück 6' und dem Profil 1 durchgeführt werden.
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Dies kann bei einem Kopfstück 6 bzw. Endstück 6' aus Kunststoff durch Verkleben gegenüber dem Profil 1 erfolgen, vorzugsweise jedoch gemäß der 1a und 1b durch eine zusätzliche Ummantelung 25, die sich über den gesamten Umfang und in Längsrichtung über die Kontaktfuge und die gesamte Erstreckung des Deckelabschnittes 27 und darüber hinaus ausreichend weit in beide Längsrichtungen erstreckt, also einerseits auf das Profil 1 und andererseits beim Kopfstück 6 auf das Kabel 20 mit jeweils einer solchen Länge, dass eine ausreichende Abdichtung durch das dicht an diesen Teilen anliegende Material der Ummantelung 25 erzielt wird, die vorzugsweise mittels Einlegen der Sensoreinheit in diesen Bereichen in eine Spritzform und Umspritzen mit Kunststoff hergestellt wird.
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Beim Endstück 6' übergreift die Ummantelung 25 auch die gesamte Stirnfläche des Deckelabschnittes 27.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Profil, Schutzprofil
- 1'
- freier innerer Querschnitt
- 2
- Wellenleiter-Einheit
- 3
- Wellenleiter
- 4
- Platine
- 5
- Auswerte-Elektronik
- 6
- Kopfstück
- 6'
- Endstück
- 7a
- Wellenleiter-Raum
- 7b
- Platinen-Raum
- 8
- Engstelle
- 9
- Markierungsnut
- 10
- Längsrichtung
- 11
- Rinne
- 11a
- Ausnehmung
- 12
- Anlagefläche
- 13
- Zapfen
- 14
- Positionierbohrung
- 15
- Endanschlagfläche
- 16
- Kabelrinne
- 17
- Dichtungsabschnitt
- 18
- textile Beschichtung
- 19
- Stützrohr
- 19a
- verdickter Bereich
- 20
- Kabel
- 21
- erste Steckverbindungseinheit
- 22
- zweite Steckverbindungseinheit
- 23
- Baugruppe
- 25
- Ummantelung
- 27
- Deckelabschnitt
- 29
- Steg
- 30
- Kabelführungsbereich
- 31
- Befestigungsabschnitt