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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors in einer Nut und ein Sensorhaltesystem zur Befestigung eines Sensors in einer Nut.
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Die Druckschrift
DE 41 27 20.4 A1 betrifft eine Sensorbefestigung mit Verbindungsmittel für ein langgestrecktes Gehäuse, insbesondere für Linearantriebsgehäuse, an dessen Außenfläche Befestigungsvorsprünge oder Befestigungsnuten verlaufen, wobei ein die Befestigungsvorsprünge umgreifendes oder in die Befestigungsnute eingreifendes Gehäuse vorgesehen ist, dass das Gehäuse an seinem Boden mit die Befestigungsvorspringe umgreifenden Spannbacken oder mit in die Befestigungsnute eingreifenden Spreizbacken versehen ist, wobei im Gehäuse für die umgreifenden Spannbacken eine Vorspannung und für die Spreizbacken ein Spreizelement vorgesehen ist und dass in dem Gehäuse ein Sensor geschützt angeordnet und ein Raum für ein verlaufendes Kabel vorgesehen ist.
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Die Druckschrift
EP 2 002 221 B1 offenbart einen in einer stufenförmig hinterschnittenen Verankerungsnute fixierbaren Sensor, insbesondere Positionssensor, mit einem länglichen Sensorgehäuse, das einen Abstand zu seinen beiden Stirnflächen mit mindestens eine zur Oberseite und zu den beiden Seitenflächen offene Aussparung aufweist, in der eine um eine mit der Hochachse des Sensorgehäuses gleichgerichtete Drehachse verdrehbare Klemmeinheit angeordnet ist, die ein Klemmteil mit zwei diametral sich gegenüberliegenden Klemmflügeln und einem zur Drehbetätigung des Klemmteils dienendes Betätigungsteil aufweist, wobei das Klemmteil durch Verdrehen des Betätigungsteils zwischen einer mit seiner Klemmflügeln bezüglich der beiden Seitenflächen des Sensorgehäuses ausgefahrenen Klemmstellung und einer diesbezüglich weiteren eingefahrenen Lösestellung bewegbar ist, wobei das Klemmteil und das Betätigungsteil zwei separate Körper bezüglich der Drehachse relativ zueinander verdrehbare Bauteile sind, die miteinander in Gewindeeingriff stehen, wobei das Betätigungsteil am Sensorgehäuse ohne Gewindeeingriff drehbar gelagert und gleichzeitig nach unten abgestützt ist, ohne eine über eine von der Unterseite des Sensorgehäuses abgebildete, zur Abstützung am Nutgrund des der Verankerungsnut dienenden Abschlussfläche herauszuragen.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 001 788 A1 umfasst eine Anordnung zur axial verstellbaren Halterung eines berührlos arbeitenden Sensors einer Führungsnut, mit einem Befestigungselement, wobei der Sensor ein Sensorgehäuse mit einem Befestigungsabschnitt aufweist, an dem das Befestigungselement angeordnet ist und wobei in dem Sensor in dem Bereich des Befestigungsabschnitts eine Bohrung ausgebildet ist.
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Bekannte Vorrichtungen zum Befestigen eines Sensors an einem Gehäuse eines Linearantriebs nutzen beispielsweise Schwalbenschwanz-Nuten, T-Nuten oder auch C-Nuten um einen Positionssensor mithilfe einer Vorrichtung möglichst nah und möglichst präzise zur Positionsbestimmung eines Körpers innerhalb des Linearantriebs zu nutzen. Besonders problematisch ist das Anordnen derartiger Vorrichtungen dann, wenn die Bestandteile des Antriebs, welche sich im Gehäuse befinden, derartig viel Raum im Gehäuse einnehmen, dass eine Nut an der Außenwand des Gehäuses nicht die erforderliche Tiefe aufweisen kann, um einen Sensor in dieser Nut anzuordnen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors in einer Nut bereitzustellen, die einfach herzustellen ist und ein wirksames Konzept bei besonders geringer Nuttiefe beinhaltet. Es ist weiterhin die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sensorhaltesystem zur Überwindung der im Stand der Technik auftretenden Probleme bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors in einer Nut eine Aufnahme zum Halten eines Sensors und einen Befestigungsabschnitt, um die Vorrichtung in einer Nut anzuordnen, wobei der Befestigungsabschnitt zumindest zwei federnd gelagerte Elemente umfasst. Dadurch ist es auf einfache Art und Weise möglich, die Vorrichtung über den Befestigungsabschnitt an der Nut anzuordnen. Weiterhin ist es möglich, die Vorrichtung entlang einer Längsrichtung innerhalb der Nut zu bewegen. Dies ermöglicht eine exakte Positionierung der Vorrichtung bevor in einem weiteren Arbeitsschritt ein Sensor in die Aufnahme der Vorrichtung eingebracht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zumindest zwei federnd gelagerten Elemente gegen eine Rückstellkraft in eine Nut einclipsbar ausgebildet. Die Vorrichtung wird somit durch die Rückstellkraft der federnd gelagerten Elemente in der Nut gehalten. Das Einclipsen der Vorrichtung kann sehr leicht manuell erfolgen und auch das Verschieben in Längsrichtung des Nutgrundes ist problemlos realisierbar.
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Um das Anordnen der Vorrichtung zu verbessern nachdem die Vorrichtung in eine Nut eingebracht wurde, sind die federnd gelagerten Elemente zumindest abschnittsweise in der Aufnahme zum Anordnen eines Sensors angeordnet. Dadurch, dass die federnd gelagerten Elemente zumindest abschnittsweise in der Aufnahme befindlich sind, ist es durch das Einbringen eines Sensors in die Aufnahme möglich, dass der eingebrachte Sensor unmittelbar auf die abschnittsweise in der Aufnahme angeordneten federnd gelagerten Elemente einwirkt. Mit anderen Worten kann der Sensor in der Aufnahme beim später erfolgenden Befestigen mit einer bestimmten Kraft auf die federnd gelagerten Elemente einwirken, wodurch sich ein Verspannen der federnd gelagerten Elemente, welche innerhalb der Nut angeordnet sind, ergibt. Dadurch fixiert der eingebrachte Sensor durch unmittelbare Einwirkung auf die federnd gelagerten Elemente die Vorrichtung innerhalb der Nut.
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Um eine möglichst genaue Anordnung des Sensors an der Vorrichtung, beziehungsweise in der Aufnahme der Vorrichtung zu gewährleisten, umfasst die Aufnahme zum Anordnen eines Sensors zumindest zwei hinterschnitten ausgebildete Aufnahmeelemente.
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Um ein abgesichertes Anordnen des Sensors an der Vorrichtung zu ermöglichen, bilden die hinterschnittenen Aufnahmeelemente ein Widerlager aus. Das Widerlager kann beispielsweise als Absicherung oder Fixierung des Sensors an der Vorrichtung dienen, indem die hinterschnitten ausgebildeten Aufnahmeelemente den Sensor umgreifen.
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Um die Vorrichtung einschließlich des in die Aufnahme der Vorrichtung eingebrachten Sensors möglichst anwendungsfreundlich auszugestalten, ist die Vorrichtung in einer axialen Richtung in der Nut verschiebbar ausgebildet.
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Um die Vorrichtung besonders einfach und preiswert herzustellen, ist die Vorrichtung als integrales Bauteil ausgebildet.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung als Blechbiegeteil ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Vorrichtung mit sehr einfachen Mitteln und bekannten Herstellungsverfahren herstellbar ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Sensorhaltesystem zur Befestigung eines Sensors in einer Nut gelöst, mit einer Vorrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen und einem ein Fixierelement und ein Sperrelement aufweisenden Sensor, wobei das Fixierelement und das Sperrelement derart zusammenwirkend ausgebildet sind, dass das Sensorhaltesystem mit dem in die Aufnahme eingebrachten Sensor durch eine Betätigung des Fixierelements in einer Nut fixierbar ist. Durch ein erfindungsgemäßes Sensorhaltesystem zur Befestigung eines Sensors in einer Nut, wird die Vorrichtung zunächst in einer Nut mit geringer Nuttiefe angeordnet. Dieses Anordnen beruht ausschließlich auf einer Klemmwirkung, die durch die Rückstellkraft der federnd gelagerten Elemente der Vorrichtung bewirkt wird. Trotzdem ist die Vorrichtung noch immer in einer Längsrichtung innerhalb der Nut verschiebbar ausgebildet und kann exakt positioniert werden. Durch das Einbringen des Sensors, welcher ein Fixierelement und ein Sperrelement umfasst, kann das Sperrelement unmittelbar mit den hinterschnitten ausgebildeten Aufnahmeelementen der Vorrichtung zusammenwirken. Durch das Betätigen des Fixierelements kann nun eine zusätzliche Kraftwirkung des Sensors auf die federnd gelagerten Elemente der Vorrichtung aufgebracht werden. Die zusätzliche Kraft auf die federnd gelagerten Elemente fixieren das Sensorhaltesystem an der Nut unverschiebbar. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zunächst ohne Sensor präzise positioniert werden, wonach anschließend durch das Betätigen des Fixierelements eine feste unverschiebbare Anordnung des Sensors erfolgt.
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Um das Fixieren des Sensorhaltesystems besonders einfach zu realisieren, ist das Sperrelement dazu ausgebildet, durch eine Betätigung des Fixierelements mit dem Widerlager zusammenzuwirken.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Sperrelement schwenkbar ausgebildete Flügelelemente, welche durch die Betätigung des Fixierelements mit dem Widerlager in Anlage bringbar ausgebildet sind. Dadurch wird das Einführen des Sensors in die Aufnahme der Vorrichtung deutlich vereinfacht. Erst durch das Betätigen des Fixierelements schwenken die Flügelelemente des Sperrelements hinter die hinterschnittenen Aufnahmeelemente und treten mit dem Widerlager in Kontakt.
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Um das Sensorhaltesystem fest und unverrutschbar in der Nut anzuordnen, bewirkt eine Betätigung des Fixierelements eine Krafteinwirkung des Sensors auf die federnd gelagerten Elemente. Da die federnd gelagerten Elemente zumindest abschnittsweise in der Aufnahme zum Anordnen eines Sensors angeordnet sind, steht der Sensor, welcher in die Aufnahme der Vorrichtung eingeführt ist unmittelbar mit den federnd gelagerten Elemente in Kontakt.
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Um die Befestigung des Sensorhaltesystems besonders abzusichern, bewirkt die Krafteinwirkung des Sensors auf die federnd gelagerten Elemente ein Verspannen des Sensorhaltesystems in einer Nut.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Fixierelement mit dem Sperrelement über eine Schraubverbindung verbunden ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Zusammenwirken des Fixierelements mit dem Sperrelement besonders einfach störungsfrei und zuverlässig realisierbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors in einer Nut in einer Seitenansicht,
- 2 ein Sensorhaltesystem zur Befestigung eines Sensors in einer Nut in einer Seitenansicht,
- 3 eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors in einer Nut in einer perspektivischen Darstellung, und
- 4 eine Vorrichtung zur Befestigung eines Sensors, welcher in einer Nut angeordnet ist.
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Die 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Befestigung eines Sensors 200 in einer Nut 300 in einer Seitenansicht. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Aufnahme 102, in welche ein Sensor 200 angeordnet, beziehungsweise eingefügt werden kann. Die Aufnahme 102 zum Anordnen eines Sensors 200 umfasst zwei hinterschnitten ausgebildete Aufnahmeelemente 108. Die hinterschnitten ausgebildeten Aufnahmeelemente 108 sind in Form von zwei einander gegenüberliegenden Nutschultern ausgebildet, wobei jedes der hinterschnittenen Aufnahmeelemente 108 ein Widerlager 110 aufweist. Das Widerlager 110 dient dem verbesserten Anordnen eines in die Aufnahme 102 einführbaren Sensors 200. Auf einer der Aufnahme 102 der Vorrichtung 100 gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung 100, befindet sich ein Befestigungsabschnitt 104 um die Vorrichtung 100 in einer Nut 300 anzuordnen. Der Befestigungsabschnitt 104 weist zwei federnd gelagerte Elemente 106 auf, welche einander unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sind und durch ihre federnde Eigenschaft dazu geeignet sind, die Vorrichtung gegen die eigene Rückstellkraft in einer Nut 300 zu fixieren. Hierbei kann die Vorrichtung 100 mittels der beiden gegenüberliegenden federnd gelagerten Elemente in eine Nut, wie beispielsweise eine T-Nut, eine C-Nut oder eine Schwalbenschwanznut eingeclipst werden. Die federnd gelagerten Elemente 106 sind derartig ausgebildet, dass jeweils ein Teil bzw. ein Schenkelabschnitt von ihnen zumindest abschnittsweise in die Aufnahme 102 hineinragen. Durch diese zumindest abschnittsweise in der Aufnahme 102 angeordnete Position, ist ein unmittelbarer Kontakt eines in die Aufnahme 102 einbringbaren Sensors 200 mit den federnd gelagerten Elementen 106 möglich.
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Die 2 zeigt ein Sensorhaltesystem 400 zur Befestigung eines Sensors 200 in einer Nut 300 in einer Seitenansicht. Das Sensorhaltesystem 400 umfasst die Vorrichtung 100, und einen in die Aufnahme 102 der Vorrichtung 100 eingeführten Sensor 200. Der Sensor 200 ist mit dem abschnittsweise in die Aufnahme 102 hineinragenden Schenkel der federnd gelagerten Elemente 106 in Kontakt. Der Sensor umfasst einen Sensorkörper sowie ein Fixierelement 202 und ein Sperrelement 204. Der Sensor 200 ist in die Aufnahme 102 der Vorrichtung 100 eingeführt und das Sperrelement 204 kann mit dem Widerlager 110 der Vorrichtung 100 in Anlage gebracht werden. Dadurch ergibt sich einerseits eine präzise Anordnung des Sensors 200 innerhalb der Vorrichtung 100, und andererseits eignet sich das Anlegen des Sperrelements 204 mit dem Widerlager 110 für eine Fixierung des Sensors 200 an der Vorrichtung 100. Dadurch, dass der Sensor 200 zusätzlich ein Fixierelement 202 umfasst, kann eine einfache Fixierung des Sensorhaltesystems 400 in einer Nut realisiert werden. Fixierelement 202 und Sperrelement 204 wirken hierbei derart zusammen, dass durch eine Betätigung des Fixierelements 202 eine Kraftwirkung des Sensors 200 auf die federnd gelagerten Elemente 106 der Vorrichtung 100 bewirkt wird. Als Folge der Betätigung des Fixierelements 202 wird das Sperrelement 204 gegen das Widerlager 110 verspannt. Dadurch drückt der Sensor 200 gegen den Nutgrund und biegt die federnd gelagerten Elemente 106 auseinander. Die Kraftwirkung auf die federnd gelagerten Elemente 106 bewirkt ein Verspannen des Sensorhaltesystems 400 in der Nut 300, wodurch das gesamte Sensorhaltesystem 400 gegen verrutschen gesichert ist. Um den Sensor 200 einschließlich des Fixierelements 202 und des Sperrelements 204 in die Aufnahme 102 der Vorrichtung 100 einzuführen, sind die Sperrelemente 204 als schwenkbare Flügelelemente 206 ausgebildet. Dadurch kann der Sensor 200 einfach in die Aufnahme 102 der Vorrichtung 100 eingebracht werden. Durch die Betätigung des Fixierelements 202 werden die Flügelelemente 206 geschwenkt und mit dem Widerlager 110 der hinterschnitten ausgebildeten Aufnahmeelemente 108 in Anlage gebracht.
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Die 3 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Befestigung eines Sensors 200 in einer Nut 300 in einer perspektivischen Darstellung. Auf eine wiederholte Beschreibung identischer Merkmale der vorausgehenden Figuren wird verzichtet. Die Vorrichtung 100 ist als integral ausgebildetes Blechbiegeteil hergestellt, wodurch eine sehr einfache und preisgünstige Herstellung der Vorrichtung 100 möglich ist.
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Die 4 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Befestigung eines Sensors 200 in einer Nut eines Linearantriebs. Die Vorrichtung 100 ist mittels der zwei federnd gelagerten Elemente 106 an dem Befestigungsabschnitt 104 in die Nut 300 eines Antriebs eingeclipst, wodurch ein erstes Anordnen der Vorrichtung 100 hergestellt ist. In diesem Zustand ist die Vorrichtung 100 innerhalb der Nut 300 in einer axialen Richtung verschiebbar und kann somit exakt an einer gewünschten Position des Antriebs fixiert werden. Auf eine wiederholte Beschreibung der identischen Merkmale der vorausgehenden Figuren wird an dieser Stelle verzichtet.
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Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuternden und gezeigten Merkmale können unterschiedliche Kombinationen in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkung zu realisieren.
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Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 102
- Aufnahme
- 104
- Befestigungsabschnitt
- 106
- Federnd gelagerte Elemente
- 108
- Hinterschnittene Aufnahmeelemente
- 110
- Widerlager
- 200
- Sensor
- 202
- Fixierelement
- 204
- Sperrelement
- 206
- Flügelelemente
- 300
- Nut
- 400
- Sensorhaltesystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 412720 A1 [0002]
- EP 2002221 B1 [0003]
- DE 102004001788 A1 [0004]