DE20315012U1

DE20315012U1 - Vorrichtung in Form eines elektrischen Anzeige- und Abfragesets mit elektrischen Sensorsatelliten

Info

Publication number: DE20315012U1
Application number: DE20315012U
Authority: DE
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 2003-09-07
Filing date: 2003-09-27
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2013-09-28

Abstract

Vorrichtung in Form eines elektrischen Anzeige- und Abfragesets mit elektrischen Sensorsatelliten (21,22) für die Erkennung und Signalisierung des Zustandes von sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen von Werkstücken,
wobei die Sensorsatelliten (21,22) den sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen zugeordnet sind, insbesondere zum Einsatz in Maschinen und Anlagen sowie für die Stellungs- bzw. Positionsüberwachung von mechanischen Spannelementen, bestehend aus einem am Werkstück zu befestigenden Elektroblock (1 ), welcher elektrische Anschlusselemente (5,18) aufweist, die wenigstens teilweise innerhalb des Elektroblocks (1) in einer Aussparung (3) versenkt angeordnet sind zum Anschluss eines äußeren lösbaren Verbindungskabels mit einem den Anschlusselementen zugeordneten Steckanschluss, wobei der Elektroblock (1) wenigstens eine weitere elektrische Anschlusseinrichtung aufweist zum lösbaren Anschließen wenigstens eines entfernt angeordneten Sensorsatelliten (21,22), welcher seine Signale leitungsgebunden mittels einer Leitung (23) oder drahtlos mittels elektromagnetischer Wellen dem Elektroblock (1) aufzugeben imstande ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Form eines elektrischen Anzeige- und Abfragesets mit elektrischen Sensorsatelliten für die Erkennung und Signalisierung des Zustandes von sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen von Werkstücken, wobei die Sensorsatelliten den sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen zugeordnet sind, insbesondere zum Einsatz in Maschinen und Anlagen sowie für die Stellungs- bzw. Positionsüberwachung von mechanischen Spannelementen.
In der Automatisierungstechnik werden modular aufgebaute elektrische Abfragesysteme eingesetzt, welche dazu dienen, Bewegungen von sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen von Werkstücken zu erkennen und zu signalisieren, wobei den sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen elektrische Sensoren, sogenannte Sensorsatelliten, der Vorrichtung des Systems zugeordnet sind. Diese Sensorsatelliten sind zum Beispiel induktive Sensoren, welche Teil der Abfragesystem sind und in der Vorrichtung darin baulich integriert sind. Gleichermaßen werden derartige Abfragesysteme in der Spanntechnik zur Stellungsüberwachung von Spannelementen eingesetzt, um den Offen- oder Schließzustand eines Werkstücks oder dessen Position abzufragen und zu signalisieren, wobei gewöhnlich die Sensorsignale durch induktive Übertragung vom Inneren des Spanners des Spannelements nach außen gebracht werden und von dort des Vorrichtung des Abfragesystems zugeleitet werden.
Bei den bekannten Anzeige- und Abfragesystemen sind die Sensorsatelliten in die Vorrichtung integriert, so dass die Vorrichtung vor Ort an die vorgesehene Stelle des Werkstücks oder der Maschine montiert werden muss. Dadurch passiert es häufig, dass das Abfragesystem nicht ausreichend gesichert in das Werkstück eingebaut werden kann, so dass es zu Abrissen und zur Zerstörung des Anzeige- und Abfragesystems, gewöhnlich einschließlich der Sensorsatelliten, durch vorbeifahrende oder sich vorbei bewegende Maschinenteile kommen kann. Dadurch ist die Anwendung der bekannten Anzeige- und Abfragesystemen nicht flexibel genug. Bei einem Austausch der Vorrichtung des Anzeige- und Abfragesystems werden somit die Sensorsatelliten mit ausgetauscht, was einen hohen Wartungsaufwand erfordert, weil hierzu das Werkstück, zum Beispiel ein Kraftspanner, wenigstens teilweise demontiert werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorgenannten Gattung so weiter zu verbessern, dass diese eine große Flexibilität beim Einsatz der Sensorsatelliten besitzt, so dass beispielsweise schon bei der Herstellung des sich bewegenden Teils oder von sich bewegenden Teilen eines Werkstücks an diesem die Sensorsatelliten montiert werden können und dadurch der Wartungsaufwand minimiert wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung in Form eines elektrischen Anzeige- und Abfragesets mit elektrischen Sensorsatelliten für die Erkennung und Signalisierung des Zustandes von sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen von Werkstücken, wobei die Sensorsatelliten den sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen zugeordnet sind, insbesondere zum Einsatz in Maschinen und Anlagen sowie für die Stellungs- bzw. Positionsüberwachung von mechanischen Spannelementen, bestehend aus einem am Werkstück zu befestigenden Elektroblock, der elektrische Anschlusselemente aufweist, die wenigstens teilweise innerhalb des Elektroblocks in einer Aussparung versenkt angeordnet sind zum Anschluss eines äußeren lösbaren Verbindungskabels mit einem den Anschlusselementen zugeordneten Steckanschluss, wobei der Elektroblock wenigstens eine weitere elektrische Anschlusseinrichtung aufweist zum lösbaren Anschließen wenigstens eines entfernt angeordneten Sensorsatelliten, der seine Signale leitungsgebunden oder leitungslos dem Elektroblock aufzugeben imstande ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den Vorteil einer großen Flexibilität beim Einsatz der Sensorsatelliten, so dass diese beispielsweise schon bei der Herstellung des sich bewegenden Teils oder eines Kraftspanners in denselben montiert werden können, unabhängig von der später gewünschten Funktionalität. Dadurch können die Sensorsatelliten frei gewählt werden. Der Elektroblock bzw. der Verstärker kann ebenfalls vor der Inbetriebnahme des Werkstücks bzw. des Kraftspanners montiert werden, wobei nunmehr ein geeigneter Ort am Werkstück geschaffen werden kann, um beispielsweise den Elektroblock bzw. den Verstärker bündig in das Werkstück einzubauen. Ebenso kann die Wahl, was für ein Elektroblock bzw. Verstärker montiert werden soll, erst vor Ort entschieden werden. Sollte der Elektroblock bzw. der Verstärker mechanisch zerstört werden, so kann in einfacher Weise ein neuer Elektroblock bzw. Verstärker durch Lösen der elektrischen Verbindungen und vorzugsweise einer Befestigungsschraube des Elektroblocks bzw. Verstärkers ausgetauscht werden. Sollten sich die gewünschten Anforderungen an den Elektroblock bzw. den Verstärker ändern, so kann dieser in einfacher Weise ausgetauscht werden. Dadurch besitzt die Erfindung eine erhöhte Wartungsfreundlichkeit, weil aufgrund der mechanischen Trennung von Elektroblock bzw. Verstärker und Sensorsatelliten der Wartungsaufwand erheblich vermindert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Elektroblock von einem lösbaren Schutzrahmen abgedeckt, welcher auf den Elektroblock aufgesteckt ist und hierzu eine sich über die Anschlusselemente gesteckt erstreckende Haube aufweist und innerhalb der Aussparung des Elektroblocks, der einen elektrischen Verstärker aufweisen kann, ein hülsenförmiger Passsitz angeordnet ist, innerhalb desselben die Anschlusselemente angeordnet sind, wobei die Haube des Schutzrahmens den Passsitz übergreift.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Anschlusselemente in lösbarer Weise steckbar und vollständig versenkt innerhalb der Aussparung des Elektroblocks angeordnet, wodurch eine hohe Sicherheit gegen Zerstörung erzielt wird.
Die elektrischen Anschlusselemente sind gewöhnlich blockförmig gestaltet und können aus einem Buchsen- und/oder Steckerstifteblock oder aus einer Kombination von Buchsen- und Steckerstifteblock bestehen.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung zur staub- und spritzwassergeschützen Ausführung ist zwischen dem Passsitz und der Haube des Schutzrahmens ein Dichtungsbalg angeordnet ist, wobei die Haube des Schutzrahmens die Aussparung innerhalb des Elektroblocks bündig ausfüllt.
Bevorzugt weist der Elektroblock gehäusemäßig die Form eines länglichen Quaders mit sich gegenüberliegenden planparallel bzw. in etwa parallel gerichteten Seitenwänden auf, wobei die Aussparung außermittig unter Belassung einer Stirnwand innerhalb des Quaders angeordnet ist und die innerhalb des Passsitzes angeordneten Anschlusselemente sowie der Passsitz selbst bündig mit der oberen Oberfläche des Elektroblocks abschließen.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung befindet sich innerhalb des Elektroblocks ein elektrischer Verstärker für die Verstärkung der Signale der Sensorsatelliten, welche mittels Kabel und Stecker lösbar mit dem Elektroblock verbunden sind. Oder die Sensorsatelliten können mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere mittels Infrarotlicht, kabellos mit dem Elektroblock zu kommunizieren imstande sein, welcher als weitere elektrisches Einrichtung wenigstens eine optische Anzeige, wie LED, aufweist.
Kurzbezeichnung der Zeichnung, in der zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Elektroblocks von oben
2 eine perspektivische Ansicht eines den Elektroblock abdeckenden Schutzrahmens
3 eine perspektivische Ansicht eines Elektroblocks von unten
4 eine weitere perspektivische Ansicht des Elektroblocks der 1 um 180 Grad gedreht und
5 eine perspektivische Ansicht eines vollständigen Sets der Vorrichtung, bestehend aus Elektroblock, Abdeckrahmen sowie aus Sensorsatelliten, die hier mittels Kabel mit dem Elektroblock verbunden werden können.
Gemäß den 1, 3 und 4 besteht die Vorrichtung im Wesentlichen aus einem länglich- quaderförmigen Elektroblock 1, der im gezeigten Beispiel planparallel gerichtete, sich gegenüberliegende Seitenwände aufweist und ein Gehäuse darstellt, mit einer Aussparung 3, die außermittig unter Belassung einer Stirnwand 10 innerhalb des Quaders 1 angeordnet ist. In der Aussparung 3 ist ein hülsensförmiger Passsitz 4 angeordnet zur Aufnahme von elektrischen Anschlusselementen, welche vorzugsweise blockförmig gestaltet sind. Die elektrischen Anschlusselemente bestehen aus einer Buchsen- und/oder Steckerstifteleiste 5 oder aus einer Kombination von Buchsen- und Steckerstifteleiste. Im Beispiel sind die Anschlusselemente eine elektrische Buchsenleiste 5, 4, welche zur Herstellung der elektrischen Verbindungen dient. Die Buchsenleiste 5 sowie der Passsitz 4 schließen bezüglich ihrer Höhe bündig mit der oberen Oberfläche 2 des Elektroblocks 1 ab. Die Buchsenleiste 5 weist nach unten ragende Kontakte, hier in Form von Messerkontakten 9, 9' dargestellt, auf zur Kontaktgabe mit dem Elektroblock 1. Über den Passsitz 4 ist ein Dichtbalg 6 gestülpt zur Abdichtung der Kontakte 9, 9' der elektrischen Buchsenleiste 5. Der Elektroblock 1 weist ein Loch 7 zur Befestigung mittels einer Schraube an einem Werkstück auf. Vorzugsweise wird der Elektroblock 1 in eine Aussparung des Werkstücks bündig eingebaut.
Der Elektroblock kann auch eine andere als die vorbeschriebene Gestaltung, beispielsweise quaderförmig oder kubisch oder mit teilweise bombierten Flächen, aufweisen entsprechend der innerhalb des Werkstücks angeordneten Aussparung, welche zur Aufnahme des Elektroblocks vorgesehen ist.
Über den Elektroblock 1 auf dessen Oberseite 2 wird zur Sicherung des Elektroblocks 1 ein Schutzrahmen 15 aufgebracht, welcher aus einer Platte 16 sowie einer daran angeordneten Haube 17 besteht. Der Schutzrahmen 15 weist ein Loch 20 zur Befestigung mittels einer Schraube in einer koinzidierenden Gewindebohrung 8 des Elektroblocks 1 auf. Beim Absenken des Schutzrahmens 15 auf den Elektroblock 1 umgreift die Haube 17 den Dichtbalg 6 und umschließt diesen, wobei die Haube 17 die Aussparung 3 des Elektroblocks 1 vorzugsweise bündig ausfüllt. Durch den Schutzrahmen 15 hindurch wird zur Kontaktgabe mit der Buchsenleiste 5 in diese eine kongruente Steckerleiste 18 mit Steckerstiften 19 gesteckt, wobei von oben auf die Steckerleiste 18 eine Kontaktierung mit einem nicht dargestellten Steckeranschluss, wie M12-Steckeranschluss, erfolgt.
Der Elektroblock 1 ist gewöhnlich ein Verstärker oder weist einen Verstärker auf für die Verstärkung der Signale der Sensorsatelliten 21, 22. In dem in 5 gezeigten Beispiel können die Sensorsatelliten 21, 22 mittels jeweils eines Kabels 23 sowie eines daran befestigten Steckers 24 lösbar mit dem Elektroblock 1 verbunden werden. Ebenso weist der Elektroblock 1 Anzeigeelemente, beispielsweise optische LED, auf, welche zur optischen Anzeige des Zustandes des Werkstücks bzw. eines Kraftspanners dienen.
Des Weiteren können die Sensorsatelliten auch mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere mittels Infrarotlicht, drahtlos mit dem Elektroblock zu kommunizieren imstande sein, welcher wenigstens eine Anzeigeeinrichtung, wie optische Anzeige mittels LED, aufweist.

1: Elektroblock
2, 2': obere und untere Oberfläche des Elektroblocks
3: Aussparung
4: Passsitz
5: Buchsenleiste
6: Dichtbalg
7, 8, 20: Löcher
9, 9': Messerkontakte
10: Stirnwand
11: Aussparung
12: Wandvorsprung
13, 14: Satellitenanschlüsse
15: Schutzrahmen
16: Platte
17: Schutzhaube
18: Steckerleiste
19: Steckerstifte
21, 22: Sensorsatelliten
23: Kabelverbindung
24: Stecker der Kabelverbindung

Claims

Vorrichtung in Form eines elektrischen Anzeige- und Abfragesets mit elektrischen Sensorsatelliten (21,22) für die Erkennung und Signalisierung des Zustandes von sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen von Werkstücken, wobei die Sensorsatelliten (21,22) den sich bewegenden bzw. bewegbaren Teilen zugeordnet sind, insbesondere zum Einsatz in Maschinen und Anlagen sowie für die Stellungs- bzw. Positionsüberwachung von mechanischen Spannelementen, bestehend aus einem am Werkstück zu befestigenden Elektroblock (1 ), welcher elektrische Anschlusselemente (5,18) aufweist, die wenigstens teilweise innerhalb des Elektroblocks (1) in einer Aussparung (3) versenkt angeordnet sind zum Anschluss eines äußeren lösbaren Verbindungskabels mit einem den Anschlusselementen zugeordneten Steckanschluss, wobei der Elektroblock (1) wenigstens eine weitere elektrische Anschlusseinrichtung aufweist zum lösbaren Anschließen wenigstens eines entfernt angeordneten Sensorsatelliten (21,22), welcher seine Signale leitungsgebunden mittels einer Leitung (23) oder drahtlos mittels elektromagnetischer Wellen dem Elektroblock (1) aufzugeben imstande ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektroblock (1) von einem lösbaren Schutzrahmen (15) abgedeckt ist, welcher auf den Elektroblock (1) aufgesteckt ist und hierzu eine sich über die Anschlusselemente gesteckt erstreckende Haube (17) aufweist und innerhalb der Aussparung (3) des Elektroblocks (1 ), der einen elektrischen Verstärker aufweisen kann, ein hülsenförmiger Passsitz (4) angeordnet ist, innerhalb desselben die Anschlusselemente angeordnet sind, wobei die Haube (17) des Schutzrahmens (15) den Passsitz (4) übergreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (5,18) in lösbarer Weise steckbar und vollständig versenkt innerhalb der Aussparung des Elektroblocks (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlusselemente blockförmig gestaltet sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlusselemente aus einem Buchsen- und/oder Steckerstifteblock (5) oder aus einer Kombination von Buchsen- und Steckerstifteblock bestehen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Passsitz (4) und der Haube (17) des Schutzrahmens (15) ein Dichtungsbalg (6) angeordnet ist, wobei die Haube (17) des Schutzrahmens die Aussparung (3) innerhalb des Elektroblocks (1) bündig ausfüllt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dass der Elektroblock gehäusemäßig die Form eines länglichen Quaders (1) mit sich gegenüberliegenden planparallel bzw. in etwa parallel gerichteten Seitenwänden aufweist, wobei die Aussparung (3) außermittig unter Belassung einer Stirnwand (10) innerhalb des Quaders (1) angeordnet ist und die innerhalb des Passsitzes (4) angeordneten Anschlusselemente (5) sowie der Passsitz (4) selbst bündig mit der oberen Oberfläche (2) des Elektroblocks (1) abschließen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Elektroblocks (1) ein elektrischer Verstärker für die Verstärkung der Signale der Sensorsatelliten (21,22) sich befindet, welche mittels Kabel (23) und Stecker (24) lösbar mit dem Elektroblock (1) verbunden sind, der wenigstens eine optische Anzeige, wie LED, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsatelliten (21,22) mittels elektromagnetischer Wellen, insbesondere mittels Infrarotlicht, kabellos mit dem Elektroblock (1) zu kommunizieren imstande sind, der wenigstens eine optische Anzeige, wie LED, aufweist.