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    • 专利摘要:
    Wegmess-Vorrichtung, insbesondere eine magnetostriktive Wegmess-Vorrichtung, wobei ein Wegmess-Element in Längsrichtung der Vorrichtung, entlang der vermessbaren Messlänge, verläuft und demgegenüber ein das Signal auslösender Positionsgeber in Längsrichtung bewegbar ist, mit einem lang gestreckten Gehäuse in Form eines hohlen, umfänglich geschlossenen Profils (1) mit in Längsrichtung (10) gleich bleibender Querschnitts-Kontur, einer Wellenleiter-Einheit im Inneren des Profils (1), wobei der Wellenleiter der Wellenleiter-Einheit in Längsrichtung (10) des Profils (1) verläuft, einer Auswerte-Elektronik im Inneren des Profils (1), einem in Längsrichtung (10) außen entlang des Profils (1) beweglichen Schlitten, insbesondere mit einem Magnet als Signalauslöser, wobei das Profil (1) so gestaltet ist, dass es in einer das Profil (1) über mehr als 180 DEG C des Umfanges die Außenkontur des Profils (1) umgebenden, kreisförmigen Innenkontur formschlüssig definiert in Querrichtung positionierbar und dennoch in dieser Innenkontur drehbar ist.
    公开号:DE102004018818A1
    申请号:DE200410018818
    申请日:2004-04-19
    公开日:2005-11-10
    发明作者:Klaus Manfred Steinich
    申请人:ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH；
    IPC主号:G01B7-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Wegmess-Vorrichtung, insbesondere eine magnetostriktiveWegmess-Vorrichtung.
    [0002] DasGrundprinzip besteht darin, dass ein Wegmess-Element in Längsrichtungder Vorrichtung, entlang der vermessbaren Messlänge, verläuft, und demgegenüber eindas Signal auslösenderPositionsgeber in Längsrichtungbewegbar ist.
    [0003] Beieiner magnetostriktiven Wegmess-Vorrichtung ist das Grundprinzipeiner solchen Vorrichtung so weitergebildet, dass ein Wellenleiteraus einem sowohl elektrisch leitenden als auch magnetisierbarenMaterial in Messrichtung, der Längsrichtungder Vorrichtung, verläuft,insbesondere in leicht gespanntem Zustand.
    [0004] EinMagnet ist mit demjenigen Bauteil, dessen Position in Längsrichtunggemessen bzw. überwachtwerden soll, verbunden und wird durch dieses Bauteil in Längsrichtungentlang des Wellenleiters berührungslos,jedoch in ausreichend geringem Abstand, bewegt.
    [0005] Einin den Wellenleiter eingegebener Stromimpuls bewirkt in Wechselwirkungmit dem Magneten eine mechanische Welle, die von der Position des Magnetenaus den Wellenleiter entlang läuftund hinsichtlich ihrer Laufzeit von der Auswerteelektronik, diemeist am einen Ende des Wellenleiters angeordnet ist, detektiertwird, woraus die Längspositiondes Magneten und damit des zu überwachendenBauteiles relativ zum Wellenleiter bekannt ist.
    [0006] Daderartige Wegmess-Vorrichtungen häufig in Maschinen, auch inproduzierenden Maschinen, eingesetzt werden, müssen sie eine Reihe von Forderungenerfüllenwie Schutz der Messvorrichtung gegen mechanische Beschädigung undVerschmutzung, insbesondere gegen Eindringen von Feuchtigkeit indie Auswerteelektronik, Beibehaltung des ursprünglichen Spannungszustandesdes Wellenleiters, Abschirmung der elektromagnetischen Strahlungder Auswerteelektronik nach außenund innen, Montage- und Wartungsfreundlichkeit der Messvorrichtung.
    [0007] Zumeinen ist es diesbezüglichbereits bekannt, den Wellenleiter in einer stützenden, jedoch nicht zu starkdämpfendenUmhüllungaufzunehmen und in dieser Form als Wellenleiter-Einheit zu handhaben.
    [0008] Zumanderen ist es bereits bekannt, den Wellenleiter bzw. die erwähnte Wellenleiter-Einheit geschützt im Innereneines am Umfang geschlossenen hohlen Rohrprofils anzuordnen, welcheskostengünstigals Strangpress-Profil herstellbar ist.
    [0009] Dabeimüssendie Rohr-Profile je nach Einsatzweck unterschiedliche Anforderungenerfüllen: – hoheSteifigkeit gegen Biegebeanspruchung in Querrichtung, – geringerPlatzbedarf, vor allem als sehr flach ausgebildetes Rohrprofil, – symmetrischeAusbildung des Innenraumes des Rohres für variablen Einsatz, – spezifischeBefestigungsart des Rohrprofils gegenüber der Umgebung, – Drehbarkeitdes Rohrquerschnittes, insbesondere auch im bereits montierten Zustandgegenüberdem das Profil tragendem Bauteil, – besonderskostengünstigeHerstellung, – Möglichkeitder Anordnung in einem zusätzlich schützenden,zweiten Gehäuse.
    [0010] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, trotz einfacherund schneller Herstellbarkeit möglichstviele der oben genannten Forderungen gleichzeitig zu erfüllen.
    [0011] DieseAufgabe wird durch die Patentansprüche 1, 37 und 40 gelöst. VorteilhafteAusführungsformenergeben sich aus den Unteransprüchen.
    [0012] Durchdie spezifische Ausgestaltung der Außenkontur des Profils so, dassin einer das Profil teilweise, aber mehr als 180° umfassenden, Innenkontur sowohleine definierte Positionierbarkeit in Querrichtung als auch eineDrehbarkeit des Profils gegeben ist, kann die fertiggestellte Vorrichtungtrotz Befestigung mittels herkömmlicherSchellen, Klammern, Lagerböckeoder ähnlicherHaltemittel, eine Fixierung und zumindest nach der Grobfixierungnoch eine Drehung des Profils um die Längsachse als Feinpositionierungdurchgeführtwerden, was den Montageablauf wesentlich erleichtert.
    [0013] Umzu wissen, nahe welcher Stelle des Umfanges des Profils im Innerender Wellenleiter positioniert ist, ist hierfür entweder auf dem Profil oderauf dem verschließendenEnddeckel eine Markierung angebracht.
    [0014] Vorzugsweisebesteht die Außenkonturwenigstens abschnittsweise aus einem Hüllkreis, über den der Außenumfangdes Profils an keiner Stelle vorsteht.
    [0015] Umdennoch an dem AußenumfangBefestigungsmöglichkeitenzu haben, sind entlang des Außenumfanges,vorzugsweißemehrere, insbesondere symmetrisch über den Umfang verteilte, Außennuten angeordnet,die nach außenoffen sind. Vorzugsweise sind diese Außennuten als sog. Kombinutenausgebildet, deren Querschnitt einerseits zum Einschrauben von Schraubenin Längsrichtunggeeignet ist, und andererseits zum Einschieben von plattenförmigen Elementen,etwa Spannpratzen oder den Fortsätzendes außenauf dem Profil zu führendenSchliftens, in Querrichtung.
    [0016] Zudiesem Zweck sind die Kombinuten beispielsweise vasenförmig gestaltet,indem sie einen kreissegmentförmigenQuerschnitt im tiefer liegendem Bereich der Nut aufweisen, und dortvorzugsweise die Nut auch einen ebenen Boden aufweist, und sichvon diesem tiefer liegendem Bereich aus ein Hals V-förmig erweitertnach außenerstreckt, so dass die engste Stelle der Kombinut der Übergang zwischendem Hals und dem tiefer liegendem Bereich ist.
    [0017] Vorzugsweisesind überden Umfang des Profils verteilt dabei vier Außennuten, insbesondere vierKombinuten, angeordnet, und zwar vorzugsweise symmetrisch zur Längsmittelebeneund zusätzlich auchzur dazu im rechten Winkel liegenden Quer-Mittelebene.
    [0018] DieInnenkontur des umlaufend geschlossenen Profilquerschnittes wirddadurch bestimmt, dass dort wenigstens eine Wellenleiternut undwenigstens ein Paar von Platinennuten vorhanden sein müssen, vorzugsweisederer jeweils zwei, um eine redundante Ausbildung der Wegmessvorrichtungzu gestatten, also mit zwei Wellenleitereinheiten und zwei jeweils zugeordnetenPlatinen mit darauf befindlicher Auswerteschaltung.
    [0019] DieWellenleiternut ist dabei eine hinterschnittene, insbesondere mitkreisbogenförmiggestaltetem Innenumfang ausgebildete Nut, deren Innendurchmesserso gewähltist, dass die in der Regel zylindrische Wellenleitereinheit formschlüssig in Längsrichtungdarin eingeschoben werden kann, und nicht in Querrichtung herausrutschenkann. Die Wellenleiternut ist dabei zum Innenraum des Profils hin ebensooffen wie die paarweise sich gegenüberliegenden Platinennuten,zwischen welche die Platinen mit ihren längsseitigen Rändern eingeschobenwerden.
    [0020] DieLagefixierung in Längsrichtungerfolgt dabei jeweils kraftschlüssig,bei den Platinen durch einen oder zwei entlang der Längskantender Platine im Nutengrund eingelegte, elastische, gespannte Schnur,wie etwa Gummi oder Silikon, oder einem entsprechenden Schlauch,der nach Längspositionierungan der gewünschtenStelle losgelassen wird und durch die dann erfolgende Querausdehnungdes elastischen Schlauches oder der elastischen Schnur die Platinezwischen den Platinennuten verklemmt.
    [0021] DieWellenleitereinheit hat dagegen selbst einen ausreichend großen Reibwertgegenüberdem Innenumfang der Wellenleiter-Nut, um nach Einschieben in Längsrichtungsich nicht mehr selbsttätig zubewegen, da sie am Außenumfangvorzugsweise ebenfalls einen rutschhemmenden und elastischen Schlauch,z.B. aus Silikon umfasst, der zum Einschieben der Wellenleiter-Einheitebenfalls gestreckt werden kann.
    [0022] DiePlatinennuten sind dabei entweder so angeordnet, dass die darineinzubringenden Platinen – jeweilsparallel zueinander – querzur Längsmittelebene,die durch die Mitte des Profils und die Mitte der wenigstens einenWellenleiternut oder durch die Verbindungslinie zwischen zwei Wellenleiternutendefiniert wird, liegt.
    [0023] Dieandere Möglichkeitbesteht darin, die Platinennuten so anzuordnen, dass die entsprechenden,darin eingeschobenen Platinen parallel zur Längsmittelebene, natürlich seitlichversetzt zu den Wellenleiter-Nuten, liegen.
    [0024] Vorzugsweisesind auch die Platinennuten als hinterschnittene Nuten, insbesondereals Kombinuten, ausgebildet.
    [0025] Jenach zu wählendemPrimärzielkann das Profil selbst eine möglichstgleichmäßige Wandstärke an allenStellen des Umfanges, also mit einer Abweichung der Dicke von maximal+/– 30%, insbesondere maximal +/– 20%,aufweisen oder im Gegensatz dazu abgesehen von den notwendigen Hohlräumen imInnenraum, also zur Unterbringung der Platinen und der darauf angeordnetenBauelemente, und der Wellenleitereinheiten möglichst viel Material anhäufen, sodassdie in radialer Richtung gemessene Wandstärke an der dicksten Stellemindestens das Dreifache, besser das Fünffache der Wandstärke an derdünnstenStelle beträgt.
    [0026] Vorzugsweiseweist die Innenkontur zwei, insbesondere einander gegenüberliegende,Wellenleiter-Nuten auf sowie zwei, besser drei, Paare von Platinennuten,insbesondere auch fürdie Anordnung von unterschiedlich breiten Platinen.
    [0027] DieInnenkontur ist dabei symmetrisch vorzugsweise zur Längsmittelebene,insbesondere und/oder zur Quermittelebene, ausgebildet.
    [0028] Stirnseitigwird das Profil durch Abschlussdeckel verschlossen, wobei aus wenigstemeinem der Abschlussdeckel vor allem bei redundanter Ausbildung unterUmständensogar aus beiden Abschlussdeckeln, elektrische Kabel herausgeführt werden,um die Signale an eine weiterverarbeitende Einheit zu leiten.
    [0029] Vorzugsweisesitzt der Abschlussdeckel stumpf auf der Stirnfläche des Profils auf und istauf dieser verschraubt – unterZwischenlage einer Dichtung – indemdurch entsprechend angeordnete Schraublöcher des Abschlussdeckels eineVerschraubung in die Außennutendes Profils hinein erfolgt mittels üblicher selbstschneidenderSchrauben, z. B. Blechschrauben oder selbstfurchenden Schrauben,wodurch die Dichtung ohne Unterbrechung z. B. innerhalb der Verschraubungumläuft.
    [0030] DieDichtung kann eine Flachdichtung sein, die ebenfalls nicht über dieAußenkonturdes Profils vorsteht, oder ein O-Ring, der in eine entsprechendin der Stirnseite entweder des Profils oder des Abschlussdeckelseingearbeitete Nut, die keineswegs kreisrund ist, sondern der Innenkonturgestaltungfolgen kann, besteht.
    [0031] DieFlachdichtung kann auch definiert – vor allem über bestimmteKreissegmente – über denAußenumfangdes Profiles vorstehen, um mit diesen Überständen eine definierte Zentrierungund Reibung in Längsrichtungim Inneren eines umgebenden Schutzrohres zu erzeugen.
    [0032] Umeine definierte Vorspannung der Dichtung sicherzustellen, weistder Abschlussdeckel über seineStirnflächein Längsrichtungvorstehende Fortsätzeauf, mit denen der Deckel direkt an der Stirnfläche des Profils anliegt, wodurchein definierter Abstand zwischen Abschlussdeckeln und Stirnfläche desProfils sichergestellt wird, und eine definierte Vorspannung derdazwischen angeordneten Dichtung.
    [0033] DieHerausführungdes Kabels durch den Abschlussdeckel erfolgt durch eine entsprechende Kabelbohrung,in welche eine Kabeltülleeingeschraubt ist, oder durch eine einstückig an den Abschlussdeckelangeformte Kabeltülle.An Stelle eines herausgeführtenKabels kann in der Kabeltülleauch direkt eine Steckereinheit untergebracht werden, die ihrerseitswiederum mit einem O-Ring gegenüber demInnenumfang der Tülleabgedichtet oder auch verklebt ist, so dass ein Anschluss der Vorrichtung über Steckverbindungmöglichwird.
    [0034] DerAbschlussdeckel und/oder das Profil bestehen vorzugsweise aus elektrischleitendem Material, insbesondere Metall, insbesondere Zink. Aufgrunddes wenigstens segmentweise runden Außenumfanges des Profils odersogar eines das Profil nochmals umgebenden Schutzrohres kann dieBefestigung an der Umgebung entweder des Profils oder des Rohresmittels handelsüblicherHaltemittel wie Rohrschellen, Lagerböcken, Spannpratzen oder ähnlichemerfolgen, wobei Spannpratzen eine Bohrung zum Einbringen der Verschraubungexzentrisch positioniert aufweisen, um bei bereits erfolgter loser Verschraubungnoch durch Drehen der Spannpratze einen Eingriff in die Außennut bewirkenzu können.
    [0035] DasSignal auslösendein Längsrichtungentlang der Vorrichtung bewegliche Element, meist ein Schlittenmit einem Magnet, kann dabei entweder an einem umgebenen Bauteilgeführtsein und keinen Kontakt zu dem Profil oder dem das Profil umgebendenSchutzrohr aufweisen, oder an dem Profil bzw. Schutzrohr entlangformschlüssiggeführtwerden.
    [0036] Einesehr einfache Möglichkeitbesteht darin, hierfürwiederum analog wie zur Befestigung gegenüber dem Untergrund benutzteElemente wie Rohrschellen, Lagerblöcke etc. zu verwenden, jedochmit geringfügiggrößerem Innendurchmesser,um mit geringer Reibung dieses Element entlang der Außenkonturdes Profils formschlüssigbewegen zu können.
    [0037] Eineandere Möglichkeitbesteht darin, den Schlitten mittels entsprechender Fortsätze formschlüssig indie entsprechenden Außennutendes Profils eingreifen zu lassen, und damit entlang des Außenumfangeszu führen.
    [0038] Dieauf diese Art und Weise fertig gestellte Wegmess-Vorrichtung kannzusätzlichgeschützt werden,indem sie noch in ein zusätzliches,umgebendes Schutzrohr, dessen Innendurchmesser geringfügig größer istals der Außendurchmesserdes Profils, eingeschoben und gekapselt wird. Zu diesem Zweck wirdauch das Schutzrohr, welches beispielsweise ein massives Stahlrohr,z.B. aus Edelstahl, sein kann, einseitig verschlossen, was auf kostengünstige Artund Weise durch aufsetzen von verpressbaren Endkappen nach dem ausder Sanitärtechnikbekannten Sanpress-Prinzip erfolgen kann.
    [0039] Dabeiwird eine Endkappe, in deren Innenumfang bereits ein nach innenetwas vorstehender O-Ring eingesetzt ist, über das Ende des Außenumfangesdes Rohres geschoben und mit einem speziellen Presswerkzeug dichtradial verpresst.
    [0040] Natürlich mussauch in diesem Fall aus einer der Endkappen ein Herausführen desSignals über eineKabeldurchlass oder eine Steckerverbindung erfolgen.
    [0041] Auchdas Profil selbst könntetheoretisch mittels einer solchen Endkappe nach dem Sanpress-Prinzipverschlossen werden, wobei dann zuvor die durch die Außennutengebildeten Freiräume verschlossenwerden müssen,indem elastische Klemmelemente zuvor in die Endbereiche der Nuten inaxialer Richtung eingeschoben werden und in dem Bereich positioniertsein müssen,indem von außen derumlaufende O-Ring der Endkappe aufgepresst wird.
    [0042] AufWiese Weise steht der als Endkappe ausgebildete Abschlussdeckeldann jedoch überden Außenumfangdes Profils vor, so dass eine derart verschlossene Vorrichtung nichtmehr in eine nur wenig größer alsder Außenumfangdes Profils gewähltesSchutzrohr einschiebbar ist.
    [0043] Dieradiale Abstützungdes Profils im Schutzrohr und Zentrierung erfolgt dadurch, dassin die Außennuten,vorzugsweise in Längsrichtungmehrere zueinander beabstandete, Abstandshalter aus elastischemMaterial, beispielsweise Gummi oder Silikon, eingesteckt werden,die nach Einschieben in das Schutzrohr das Profil demgegenüber im Innerenzentrieren. Als Abstandselemente werden kleine O-Ringe oder Abschnitteeines Silikonschlauches verwendet, der in der Dicke geringfügig größer istals die kleinste Öffnungsweiteder Außennuten,so dass dort eingesteckte Abstandshalter selbsttätig in Position bleiben.
    [0044] Dementsprechendgestaltet sich das Verfahren zur Herstellung einer Wegmess-Vorrichtung sehr einfachwie folgt: Ausgehend von der gewünschten Messlänge wird diedaraus errechnete Gesamtlängedes Rohrprofils von dem im Grunde endlosen Strangpressprofil abgeschnitten,in gleicher Weise wird der Wellenleiter auf die benötigte Länge geschnitten.
    [0045] Nachdemder Wellenleiter zu einer fertigen Wellenleiter-Einheit komplettiertist, erfolgt die Endmontage: Zunächst wird die Wellenleiter-Einheitin die Wellenleiter-Nut im Innenraum des Profiles eingeschoben unddort fixiert, was in der Regel durch Kraftschluss und/oder Verklebenin den Endbereich erfolgt: Der die Wellenleiter-Einheit umhüllende elastische Schlauchwird in die Längegezogen und dadurch radial verdünnt,und nach Loslassen dieser axialen Vorspannung verklemmt der dickerwerdende Schlauch die Wellenleiter-Einheit in der Wellenleiter-Nut.Zusätzlichoder stattdessen kann – vorallem im Anfangsbereich nahe der Auswerteelektronik – eine Verklebungder Wellenleiter-Einheit gegenüberdem Profil erfolgen.
    [0046] Ähnlich wirdmit der Platine verfahren, die die Auswerteelektronik trägt: Auchdiese wird zwischen zwei Platinen-Nuten in den Innenraum des Profiles geschoben,bis sie nicht mehr stirnseitig aus diesem vorsteht. Auch dabei erfolgteine Lagefixierung in den Nuten, die in Querrichtung formschlüssig eineVerlagerung verhindern, in axialer Richtung kraftschlüssig (wiebei der Wellenleiter-Einheit), indem ein ebenfalls in die Länge gezogenerund dadurch verdünnter Schlauchoder eine Schnur aus elastischem Material, z.B. Gummi oder Silikon,zwischen wenigstens eine der Nuten und die entsprechende Schmalseiteder Platine eingelegt wird. Nach Loslassen der Vorspannung der elastischenSchnur/Schlauch erfolgt durch Aufweitung in radialer Richtung dieVerklemmung der Platinen in den Nuten.
    [0047] Anschließend wirdim Inneren des Profiles die Wellenleiter-Einheit mit der Auswerteelektronik verbundenund die von der Elektronik nach außen führenden Drähte bzw. das Kabel wird durcheine der noch aufzusetzenden Abschlussdeckel geführt bzw. mit dem in dem Abschlussdeckelangeordneten Steckerteil verbunden.
    [0048] Anschließend werdendie Abschlussdeckel aufgesetzt und befestigt, beispielsweise durch stumpfesAufsetzen auf die Stirnflächendes Profiles und Verschrauben des Abschlussdeckels mittels Schrauben,die in die Außennutenselbstschneidend eingreifen und sich dort fixieren lassen.
    [0049] UmFehlfunktionen der Vorrichtung zu verhindern, ist vor der Montageein sorgfältigesSäubern desInnenraumes des auf Längegeschnittenen Profiles, vorzugsweise mittels Druckluft, notwendig.
    [0050] Fallsdie auf diese Art und Weise funktionsfähig fertiggestellte Wegmess-Vorrichtung in einerbesonders rauen Umgebung mit z. B. drohenden mechanischen Beeinflussungeneingesetzt werden soll, kann sie zusätzlich im Inneren eines Schutzrohres untergebrachtwerden, welches einen geringfügig größeren Innendurchmesserals der Außendurchmesserdes Profiles hat. Auch dabei wird die Wegmess-Vorrichtung von einemder stirnseitig offenen Enden aus in das Schutzrohr eingeschobenund das Schutzrohr beidseitig durch Endkappen verschlossen, wiederumunter Herausführungder elektrischen Leitungen aus wenigstens einer der Endkappen oder innenseitigemAnschluss einer Steckereinheit, die in einer der Endkappen untergebrachtist.
    [0051] DieEndkappen werden auf dem Schutzrohr, welches vorzugsweise ein normalesRohr, also mit kreisförmigenInnenquerschnitt wie Außenquerschnittund gleich bleibender Wandstärke,ist, aufgesetzt und verschlossen nach dem aus der Sanitärtechnikverwendeten Sanpress-Prinzip: In den topfförmigen Endkappen ist innenin einer entsprechenden Innenumfangsnut ein O-Ring bereits eingelegt.Die Endkappen werden überden Außenumfangdes Rohres im Endbereich geschoben und in der gewünschtenPosition mittels einer speziellen Klemmzange verklemmt, was einefeste, gasdichte Verbindung der Endkappe mit dem Rohr zur Folge hat.
    [0052] EineAusführungsformgemäß der Erfindung istim Folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    [0053] 1: Eine Wegmess-Vorrichtung in Explosionsdarstellung,
    [0054] 2: Alternativ-Details zur Vorrichtunggemäß 1,
    [0055] 3: Eine erste Befestigungsart der Vorrichtungbezüglichder Umgebung,
    [0056] 4: Eine zweite Art der Befestigung der Vorrichtunggegenüberder Umgebung,
    [0057] 5:Eine dritte Art der Befestigung der Vorrichtung gegenüber derUmgebung,
    [0058] 6: Möglichkeitenzur Führungdes Signalgebers, und
    [0059] 7: Die Vorrichtung der 1 aufgenommenin einem zusätzlichenSchutzrohr.
    [0060] 1 zeigt die Wegmess-Vorrichtung während derEndmontage in Explosionsdarstellung: In das Profil 1 istvon der Stirnseite her die Platine 23 noch nicht vollständig eingeschoben,denn im Endzustand steht die Platine 23 stirnseitig nichtaus dem Profil 1 vor. Gleiches gilt für die Wellenleiter-Einheit 2, diein 1a nicht ersichtlich ist, da sie sich unterhalbder Platine 23 befindet. Beide Elemente sind in der stirnseitigenAnsicht der 6c dargestellt, in der auchInnen- und Außenkonturdes Profiles 1 besser erkennbar sind.
    [0061] Dortist zu erkennen, dass die Außenkontur 5 desProfiles 1 kreisförmigist, bis auf die vier gleichmäßig über denUmfang verteilten, von außenins Innere des Profiles 1 eingearbeiteten Außennuten 6, diejedoch mit dem Innenraum 14 des Profiles 1 nicht inVerbindung stehen. Alle vier Außennuten 6 sindals Kombinuten ausgebildet mit einem von der Außenkontur 5 aus gesehentiefliegenden, hinterschnittenen Bereich 7a mit kreissegmentförmigem Querschnitt,dessen Bodenbereich als ebener Boden 7b, nochmals vertieftgegenüberdem hinterschnittenen, kreissegmentförmigen Bereich 7a,ausgebildet ist.
    [0062] Dieoffene Stelle des hinterschnittenen Bereiches 7b ist mitder Außenkontur 5 über einensich V-förmignach außenerweiternden Bereich 7c verbunden, so dass sich insgesamteine Vasenform der Kombinuten 7 ergibt.
    [0063] DieInnenkontur weist einen zentralen, etwa rechteckigen Innenraum 14 auf,in dessen Schmalseiten Platinennuten 19a, b, c mit etwarechteckigem Querschnitt ausgebildet sind, so dass zwischen jeweils1 Paar von Platinennuten eine Platine 23 einschiebbar ist,wobei sich eine solche Platine 23 in der Regel nicht über diegesamte Längedes Profiles erstreckt, sondern von einem Ende nur 10 bis 15 cmin das Profil 1 hinein erstreckt, während die Gesamtlänge desProfiles 1 m oder auch 5 m betragen kann.
    [0064] Vonden Breitseiten des Innenraumes 14 aus erstrecken sicheinander gegenüberliegendzwei Wellenleiter-Nuten 20 in das Profil 1 hinein.Die Innenkontur der Nuten 20 stellt ein Kreisbogensegment darerstrecken sich überetwa 270°.
    [0065] DieVerbindungslinie der beiden Wellenleiter-Nuten 20 definiertdie Längsmittelebene 9,so dass die in 6c eingezeichnete Platine 23,die überzwei elektrische Leitungen 40 mit der in der oberen Wellenleiter-Nut 20 befindlichenWellenleiter-Einheit 2 verbunden ist, eine einsatzfähige Wegmess-Vorrichtungdarstellt.
    [0066] Zusätzlich können Platinennuten 19d auchin den Breitseiten, bezüglichdes Innenraumes 14 wiederum gegenüberliegend, neben den Wellenleiter-Nuten 20 angeordnetsein zum Einschieben einer Platine 23, die dann parallelzur Längsmittelebene 9 liegenwürde.
    [0067] Unabhängig davonkönntedurch Einbringung einer weiteren Platine 23 und einer weiteren Wellenleiter-Einheit 2,insbesondere von der gegenüberliegenden Stirnseiteher in das Profil 1, eine doppelte und damit redundanteBestückungdes Profiles 1 vorgesehen werden.
    [0068] 6c lässt auchdie Art der Fixierung dieser Bauteile im Profil 1 erkennen:Der rohrförmige Wellenleiter 3 istvon einem am Außenumfangdurch Längsriefengezackten Schlauch 38 umgeben, die zusammen die Wellenleiter-Einheit 2 bilden.Diese Einheit wird in Längsrichtung 10 eingeführt, indem dabeider gezackte Schlauch 38 in der Länge gestreckt wird und dadurchseinen Außenumfangverringert und somit ohne großeReibung in die Wellenleiter-Nut 21 eingezogen werden kann.Nach dem Loslassen der axialen Vorspannung weitet sich der Schlauch 38 radialauf und verklemmt den Wellenleiter 3 in Querrichtung kraftschlüssig inder Wellenleiter-Nut 20. Die freie Öffnung zum Innenraum 14 hin istzu gering, als dass sich die Wellenleiter-Einheit 2 ausder Nut 20 herausbewegen könnte.
    [0069] Auchdie Platine 23 ist auf ähnlicheWeise montiert und fixiert: Zwischen dem Grund der entsprechendenPlatinennut 19b und den gegenüberliegenden Schmalseiten derPlatine 23 ist jeweils eine elastische Schnur 15,wiederum aus Gummimaterial, Silikon oder einem ähnlich stark rutschhemmenden Material,eingebracht. Die Breite der Platine 23 ist dabei zum Abstanddes Paares von Platinennuten 19b so bemessen, dass nurbei ebenfalls in axialer Längsrichtung 10 vorgespannterSchnur 15 und damit in Querrichtung dünner gewordener Schnur 15 (ersatzweisekann auch ein hohler Schlauch verwendet werden) zusammen mit derPlatine 23 zwischen die Nuten 19b in Längsrichtung 10 eingeschoben werdenkann. Nach Loslassen der Dehnung der Schnur 15 in Längsrichtungverklemmt die in Querrichtung dicker werdende Schnur 15 diePlatine 23 zuverlässigzwischen den Nuten 19b.
    [0070] Über dieStirnflächedes Profiles 1 überstehendeEnden des Schlauches 38 bzw. der Schnur 15 werdenselbstverständlichnachher abgeschnitten.
    [0071] Wieersichtlich ragen die Außennuten 6 in Formder Kombinuten 7 in denjenigen Eckbereichen nach innen,die die Innenkontur 4 zwischen dem rechteckigen Innenraum 14 undden mittig davon nach außenvorstehenden Wellenleiter-Nuten 20 belässt. Dabei entstehen unterschiedlicheWandstärken,wobei die dünnsteWandstärkeim Bereich zwischen Außenumfang 5 unddem äußerstenPunkt der Wellenleiter-Nut 20 entsteht, die größte radiale Wandstärke dagegenknapp seitlich der Außennuten 6.Diese stark unterschiedlichen Wandstärken stellen eine Art radialerVerrippung des Profiles 1 dar und bedingen einerseits einehohe Biegesteifigkeit gegen Biegungen in Querrichtung und andererseitsgenug Fleisch, um bei Bedarf umlaufend um den Innenraum 14 unddie Nuten 20 in der Stirnfläche 22 auch eine umlaufendeRingnut 28 anzuordnen und darin einen O-Ring 24 alsDichtung zwischen der Stirnfläche 22 desProfiles 1 und einem anliegenden Abschlussdeckel 29, 29' einzulegen.
    [0072] Dabeiist klar ersichtlich, dass die Außenkontur 5 an keinerStelle nach außen über denHüllkreis 21 vorsteht,der durch die kreisbogenförmigenSegmente der Außenkontur 5 gebildetwird, da die Abweichungen von diesem Hüllkreis 21 nur innach innen vertieften Außennuten 6 bestehen.
    [0073] 1a zeigt – abweichendvon der Abdichtung mittels O-Ring 24 – eine Abdichtung der Stirnseitendes Profiles 1 durch stumpf aufgesetzte Abschlussdeckel 29 undDazwischenlegen einer Flachdichtung 16. In einem der Abschlussdeckel 29' befindet sicheine zentrale Öffnungzum Einschrauben einer Kabeltülle 25,durch welche dann aus dem Innenraum 14 des Profiles 1 zurSignalweiterleitung ein nur in 7 sichtbaresKabel herausgeführtwerden kann.
    [0074] DieAbschlussdeckel 29 stehen über den Hüllkreis 21 der Außenkontur 5 nichtvor und weisen jeweils Schraublöcher 34 anden Positionen auf, an denen sich der hinterschnittene, vertiefteBereich 7a der Außennuten 6 desProfiles 1 befindet, um mittels stirnseitig von außen durchAbschlussdeckel 29 und Flachdichtung 16 hindurchsich erstreckender Schrauben 42, die sich selbstschneidendin die Außennuten 6 hineinschraubenlassen, die Abschlussdeckel 29 fest auf den Stirnflächen 22' des Profiles 1 zufixieren. Selbstverständlichwerden vor dem Verschließendie auf der Platine 23 befindliche Auswerte-Elektronik 12 sowiedie Wellenleiter-Einheit 2 elektrisch miteinander verbundenund ebenso das in das Profil 1 hineinführende Kabel mit der Auswerte-Elektronik 12.
    [0075] Während derAbschlussdeckel 29 der 1a einebener Deckel mit gleichmäßiger Dicke ist,ist in 1 b eine etwas andere Bauformdes Abschlussdeckels 29'' dargstellt:Von der an der Stirnseite des Profils 1 anzulegenden Stirnfläche 22 ragen nahedes Außenumfangesaxial und überden Umfang verteilt mehrere, in diesem Fall vier Vorsprünge 17 ab,mit denen der Abschlussdeckel 29'' direktauf die Stirnfläche 22' des Profiles 1 gedrückt wird.Die Höheder Vorsprünge 17 istetwas geringer als die Dicke der Flachdichtung 16 (oderauch des Überstandeseines O-Ringes 24 aus der entsprechenden Ringnut 28)im unbelasteten Zustand, so dass beim Festziehen der Schrauben 42,bis die Vorsprünge 17 ander Stirnfläche 22' anliegen, einedefinierte Vorspannung der Flachdichtung 16 erreicht wird.An der Stelle der Vorsprünge 17 sindhierfürnatürlichAussparungen 16a in der Flachdichtung 16 erforderlich, wie 2a zeigt.
    [0076] 2a zeigtwiederum in Explosionsdarstellung die Montagesituation, allerdingsmit einer wiederum abgewandelten Bauform des Abschlussdeckels 29''',bei welcher die Kabeltülle 25' einstückig zusammenmit dem Abschlussdeckel 29''' ausgebildet ist.
    [0077] ZurSignalweiterleitung nach außenist in die Kabeltülle 25' axial von außen herein genau hineinpassender Stecker 30 eingeschoben, biszu einer entsprechenden Schulter am vorderen Ende des Steckers,die ein weiteres Einschieben verhindert.
    [0078] EinO-Ring 24 in einer Ringnut auf der Außenseite des Steckers 30 dichtetdiesen gegenüber demInnenumfang der Kabeltülle 25' ab. Ins Innere desProfiles 1 ragen dann Lötfahnen,die mit den von der Auswerte-Elektronik kommenden Leitern verbundenwerden können,wobei eine der Lötfahnenden Erdungspol betrifft, welcher über eine elektrisch leitendeBrücke 53 mitder Stirnfläche 22 desAbschlussdeckels 29''' auf dessen Stirnfläche 22 verschraubtwird, um den Abschlussdeckel 29''' und das damitin Kontakt stehende Profil 1 zu erden, die in der Regeljeweils aus Metall bestehen.
    [0079] Die 3 bis 5 zeigenfertiggestellte Wegmess-Vorrichtungen und deren Befestigung an einemBauteil der Umgebung, beispielsweise an einer nicht dargestelltenMaschine: In den 3 und 4 istdies jeweils in der Seitenansicht (3a bzw. 4a),Aufsicht (3b, 4b) sowieeiner Schnittdarstellung (3c, 4c)dargestellt.
    [0080] Dabeierfolgt die Halterung in den 3 mittelsmehrerer, jeweils 2-teiliger Lagerböcke 33, bestehendaus Unterschale 33a und Oberschale 33b, zwischendenen der Außenumfangdes Profiles 1 verklemmt wird. In jedem Lagerbock erstreckensich zwei Klemmschrauben, jeweils eine beidseits des Profiles 1,durch die Oberschale 33b sowie die Unterschale 33a hindurch,und werden in einem darunter liegenden, nicht dargestellten Bauteil,beispielsweise der die Wegmess-Vorrichtungtragenden Maschine, verschraubt, wodurch die Oberschale 33b gegendie Unterschale 33a gepresst und dazwischen in entsprechendhalbkreisförmigenAusnehmungen der beiden Schalen das Profil 1 geklemmt wird.
    [0081] Über dieLänge desProfiles beabstandet sind mehrere, in diesem Fall 4, solcherLagerböcke 33 angeordnet.Dabei ist die Oberschale 33b in der Mitte oberhalb desProfiles 1 sehr dünnausgebildet und könntehier sogar unterbrochen sein, und auch die Köpfe der die Lagerschalen gegeneinanderpressenden Schrauben sind in der Oberschale 33b vorzugsweiseversenkt.
    [0082] Diesdient dazu, dass der signalauslösende Schlitten 11,der zum Beispiel einen Magneten 32 enthalten kann, in Längsrichtung 10 über diegesamte Messlängeentlang des Profiles 1 in geringem Abstand hierzu verfahrenwerden kann, und zu diesem Zweck, wie in 3c dargestellt,ja auch überdie Lagerböcke 33 hinwegverfahren werden muss.
    [0083] DerQuerabstand zwischen Schlitten 11 und Profil 1 kanndabei umso geringer gehalten werden, je geringer die Dicke der über dasProfil 1 hinweg verlaufenden Oberschale 33b gehaltenwird.
    [0084] Inden 3a und 3b sinddie Anfangs- und Endstellung ein und desselben Schlittens 11 dargestellt.
    [0085] ZurMinimierung des Abstandes des zwischen dem exzentrisch im Profil 1 liegenden,in den 3 nicht dargestellten, Wellenleiter 3 unddem Schlitten 11 muss bekannt sein, in welcher Drehpositioninnerhalb des Profiles 1 sich der Wellenleiter befindet,um vor dem Verklemmen in den Lagerböcken 33 das Profil 1 indie optimale Drehlage bringen zu können, in der der Wellenleiter 3 demSchlitten 1 am nächstenliegt.
    [0086] Zudiesem Zweck ist – wiein 6a unter Weglassung der Lagerböcke 33 dargestellt – an einer Stelledes Umfanges eines der Abschlussdeckel 29, 29' eine Markierung 44 zumBeispiel in Form einer Bohrung angebracht, die die Drehlage desWellenleiters innerhalb der Wegmess-Vorrichtung und damit des Profiles 1 symbolisiert.
    [0087] 4 zeigt analoge Darstellungen, bei der jedochnicht das Profil 1, sondern ein um das Profil 1 herumangeordnetes Schutzrohr 35, wie später anhand der 7 erläutert, welcheseinen runden Außenumfangbesitzt, ebenfalls an mehreren Stellen über die axiale Erstreckungdes Schutzrohres 35 verteilt, an einem nicht dargestelltenBauteil der Umgebung befestigt ist.
    [0088] Diesmalsind als Befestigungsmittel handelsübliche Rohrschellen 31 verwendet,wie sie in der Sanitär-und Elektrotechnik häufigverwendet werden. Diese Rohrschellen umgreifen den Umfang des Schutzrohres 35 C-förmig über mehrals 180° des Umfanges,sind jedoch nach oben hin offen.
    [0089] Durchdie Elastizitätder frei nach oben ragenden seitlichen Schenkel der Rohrschellen 31,die in der Regel aus Kunststoff bestehen, kann das aufzunehmendeRohr, in diesem Fall das Schutzrohr 35, in der Regel vonoben her in die bereits am Untergrund verschraubte Rohrschelle 31 hineingedrückt werden,so dass in der Regel ein Einführenin Längsrichtung 10 nichtnotwendig ist, was die Montage erheblich erleichtert, zumal nachdem Einsetzen noch eine Drehung des Schutzrohres 35 einschließlich des darinbefindlichen Profiles 1 und auch eine begrenzte Verschiebungin Längsrichtungmöglichist.
    [0090] Auchhier ist ein Schlitten 11, in der Regel mit einem Magneten 32 darin,in Längsrichtung 10 entlangder von dem Untergrund abgewandten Oberseite des Schutzrohres 35 undim Abstand zu diesem als signalgebendes Element verschiebbar. Daauch hierbei der Schlitten 11 über die Rohrschellen 31 hinwegverfahren werden soll, ist es wichtig, dass die seitlich aufragendenSchenkel der Rohrschelle 31 nicht oder nur wenig über denhöchstenPunkt des darin aufgenommenen Rohres 35 vorstehen.
    [0091] DieDichtkappen 41, 41',mit denen das Schutzrohr 35 endseitig verschlossen ist,ragen zwar radial überden Außenumfangdes Schutzrohres 35 vor, jedoch ist es nicht notwendig,dass der Schlitten 11 auch über diese Dichtkappen 41 hinwegverfahren werden kann, da diese sich außerhalb des Messbereiches befinden.
    [0092] 5 zeigtdagegen lediglich in einer Querschnittsdarstellung anhand einesleeren Profiles 1, wie diese mittels Spannpratzen 27 aneinem nicht dargestellten Bauteil verschraubt werden können: Zudiesem Zweck ist das Profil 1 – welches in der Praxis imInneren wenigstens eine Wellenleiter-Einheit und eine Platine mitAuswerte-Elektronik trägt – so gedreht,dass es mit einem Umfangspunkt in der Mitte zwischen zwei benachbartenAußennuten 6 auf demUntergrund aufliegt.
    [0093] Plattenförmig ebeneoder auch passend gekröpfteSpannpratzen 27 könnendann in Querrichtung 8 so gegen das Profil 1 herangeschobenwerden, dass sie sich mit ihren freien Enden in die beiden unteren,einander gegenüberliegenden, Außennuten 6 hineinerstrecken und das Profil 1 dort formschlüssig gegenein Abheben nach oben sowie eine Querverschiebung oder eine Verdrehungsichern.
    [0094] DieSpannpratzen 27 weisen ein Schraubloch 34 zumHindurchführeneiner Verschraubung 37 an exzentrischer Position auf, sodass auch nach Eindrehen der Schrauben 37 in die entsprechende Gewindebohrungim Untergrund durch Drehung der Spannpratzen 27 um diesie durchdringende Verschraubung 37 das Eindringen derSpannpratzen 27 in die Außennuten 6 möglich ist.
    [0095] ImFall der 5 sind die beiden Spannpratzen 27 undderen Verschraubungen 37 noch durch eine zusätzliche,gemeinsame, unter dem Profil 1 durchgehende Brücke, inder Regel aus einem isolierenden Material, Silikon oder einem anderenKunststoff, verbunden, durch welches sich die Schrauben 37 ebenfallshindurch erstrecken.
    [0096] Auchdie Befestigung mittels Spannpratzen 27 erfolgt bei vorallem längerenProfilen 1 in axialer Richtung beabstandet an mehrerenPositionen. Einer der Vorteile besteht – neben der kostengünstigen Verfügbarkeitder entsprechenden Haltemittel als billige Großserienteile – darin,dass der Großteildes Umfanges des Profiles 1 nicht umschlossen wird und damitfrei fürdie Annäherungeines Schlittens mit Magnet oder für andere Zwecke zur Verfügung steht: Weiterhinist in 5, linke Bildhälfte,dargestellt, dass das Profil 1 endseitig ebenfalls durcheine hutförmigdas Profil 1 übergreifendeDichtkappe 41 verschlossen werden kann, wozu in die davonbetroffenen Endbereiche aller Außennuten 6 Klemmelemente 43 auselastischem Material eingesetzt sind, die den Querschnitt der Außennuten 6 vollständig und dichtausfüllen.
    [0097] Wiein der rechten Bildhälfteder 5 dargestellt, können für das Aufnehmen des Profiles 1 in einemumgebenden, zusätzlichschützendenSchutzrohr 35, dessen Innenumfang geringfügig größer ist alsdie Außenkontur 5 desProfiles 1, in den Außennuten 6 desProfiles 1 elastische Abstandshalter 39 eingestecktseien, die radial nach außenaus dem Profil 1 vorstehen, sich jedoch beim Einschiebenin das Schutzrohr 35 so weit radial zusammendrücken lassen,dass sie sich am Innenumfang des Schutzrohres 35 unterVorspannung anlegen. Sofern in allen Außennuten derartige Abstandshalter 39 eingesetzt werden,wird das Profil 1 hierdurch im Inneren des Schutzrohres 35 nichtnur zentriert, sondern auch gegen ein ungewolltes Verschieben inLängsrichtung 10 gesichert.
    [0098] Inden 3, 4 und 6 ist der Schlitten 11 mit demMagnet 32 ohne formschlüssigeFührungentlang des Profiles 11 bzw. Schutzrohres 35 dargestellt undWürde jetztin der Praxis an einem Bauteil befestigt sein, welches entlang einemnicht dargestellten Bauteil der Umgebung geführt wird.
    [0099] Solldagegen eine immer definierte, abstandsgleiche Führung entlang des Profiles 1 bzw. Schutzrohres 35 bewirktwerden, so muss hierfürder nicht beeinträchtigteTeil des Außenumfangesdes Profiles 1 bzw. Schutzrohres 35 genutzt werden,wie zum Beispiel in den 6b, 6c dargestellt,wobei in 6b das Profil 1 ausGründender vereinfachten Darstellung wiederum ohne Innenausstattung dargestelltist.
    [0100] ImFall der 6b umgreift ein Schlitten 11' kreissegmentförmig denAußenumfangdes Profiles 1 um mehr als 180° von oben her, wobei die Öffnung desSchlittens 11' nachunten weist. Durch dieses Umgreifen über mehr als 180° und entsprechendgeringes Spiel dazwischen, wofürauch herkömmliche Elementeaus bekannten Linearführungen,nämlich densogenannten IGUS-Gleitführungen,verwendet werden können,verhindert ein Abheben des Schlittens 11' nach oben und damit eine immerexakte radiale Positionierung des Schlittens 11' gegenüber demProfil 1.
    [0101] Durchden Umgriff übermehr als 180° von obenher ist beispielsweise bei einer Befestigung des Profiles 1 amUntergrund mittels Spannpratzen 27 gemäß 5 oder rechteSeite der 6b möglich, da diese einschließlich ihrerVerschraubung 37 – zumalwenn diese Verschraubung ausreichend weit seitlich beabstandet zumProfil 1 liegt – einenentsprechenden seitlichen Umgriff durch den Schlitten 11' noch ermöglicht.
    [0102] Wennein solcher Schlitten 11'', wie in 6c dargestellt,zusätzlichFortsätze 52 aufweist, dieformschlüssigund hinterschneidend in wenigstens eine, vorzugsweise beide nachschrägoben weisenden Außennuten 6 desProfiles 1 eingreifen, so ist auch eine Verdrehung desSchlittens 11'' um die Längsachse 10 umdas Profil 1 herum ausgeschlossen. In diesem Fall ist einUmgreifen von mehr als 180° umden Außenumfangdes Profiles 1 herum nicht mehr notwendig.
    [0103] DasEinschieben des Schlittens 11' bzw. 11'' erfolgtin beiden Fällenin Längsrichtungvon dem stirnseitigen Ende des Profiles 1 her, gegebenenfalls vordem Aufsetzen der Abschlussdeckel 29, 29'.
    [0104] ImFalle des Schlittens 11',welcher nicht auf Vorhandensein von Außennuten 6 angewiesenist, kann die Führungstatt entlang des Profiles 1 auch entlang des Außenumfangeseines Schutzrohres 35 erfolgen, wie es aus 7 ersichtlichwird.
    [0105] Dortist in 7a in einer perspektivischen teilweisenSchnittdarstellung dargestellt, dass eine fertig hergestellte Wegmess-Vorrichtung,deren Profil 1 wie beschrieben durch Enddeckel 29, 29' verschlossenist, zusätzlichin ein das Profill umgebendes Schutzrohr 35 passgenau eingestecktist, dessen Innenumfang nur geringfügig größer ist als der Außenumfangdes Profiles 1, so dass hier die Abschlussdeckel 29 ebenfallsnicht radial nach außen vorstehen.
    [0106] DasSchutzrohr 35 besteht in der Regel nicht aus Aluminium,sondern aus mechanisch und gegebenenfalls chemisch stärker belastbaremMaterial, beispielsweise aus Edelstahl.
    [0107] DiesezusätzlicheEinhausung ist fürbesonders aggressive Umgebungen vorgesehen. Das aus dem einen Abschlussdeckel 29' herausgeführte Kabel 48 musszur Weiterführungder Signale selbstverständlichauch aus dem Schutzrohr 35 herausgeführt werden: Das Schutzrohr 35 iststirnseitig verschlossen mittels der sogenannten "Sanpress-Technik", in dem topfförmige, mitihrem Innenumfang genau auf den Außenumfang des Schutzrohres 35 passendeDichtkappen 41, 41' aufdie stirnseitig offenen Enden des Schutzrohres 35 aufgesetztwerden, wie am besten die Detaildarstellung der 7b zeigt.
    [0108] DieDichtkappen 41 bestehen dabei ebenfalls in der Regel ausMetall, beispielsweise Edelstahl, und weisen eine Innenumfangsnutauf, in der bereits ein O-Ring eingelegt ist. Nach axialer Positionierungder Dichtkappen 41 auf dem Schutzrohr 35 erfolgtmittels einer Spezial-Klemmzange ein Verklemmen der Umfangsbereicheder Dichtkappen 41 gegen den Außenumfang des Schutzrohres 35,wodurch der in der Dichtkappe 41 eingelegte O-Ring über dengesamten Umfang fest und dauerhaft gegen den Außenumfang des Schutzrohres 35 gepresstwird. Dadurch erfolgt nicht nur eine gas- und staubdichte Verbindungzwischen der Dichtkappe 41 und dem Schutzrohr 35,sondern auch eine dauerhafte axiale Fixierung zwischen den beidenTeilen.
    [0109] Wiebei dem Abschlussdeckel 29 unterscheidet sich auch dieDichtkappe 41' durchdie zusätzliche,zentral darin eingebrachte Kabeltülle 25 von der geschlossenenVersion der Dichtkappe 41. Durch die Kabeltülle 25 wirddas aus der Wegmess-Vorrichtung stirnseitig herausgeführte Kabel 48 auchaus dem Schutzrohr 35 herausgeführt. Im Bereich dazwischen istdieses Kabel 48 durch eine Kabeldose 49 aus steifemMaterial im Inneren des Schutzrohres 35 umgeben und geschützt.
    1 Profil 2 Wellenleiter-Einheit 3 Wellenleiter 4 Innenkontur 5 Außenkontur 6 Außennuten 7 Kombinuten 8 Querrichtung 9 Längsmittelebene 10 Längsrichtung 11 Schlitten 12 Auswerte-Elektronik 13 Quermittelebene 14 Innenraum 15 Schnur 16 Flachdichtung 16a Aussparung 17 Vorsprung 18 Dach 19 Platinennut 20 Wellenleiternut 21 Hüllkreis 22 Stirnfläche 23 Platine 24 O-Ring 25 Kabel-Tülle 26 Steckerdurchgang 27 Spannpratzen 28 Ringnut 29 Abschlussdeckel 30 Stecker 31 Rohrschelle 32 Magnet 33 Lagerbock 34 Schraubloch 35 Schutzrohr 35a Innenumfang 36 Bohrung 37 Verschraubung 38 gezackterSchlauch 39 Abstandshalter 40 Leitung 41 Dichtkappe 42 Schraube 43 Klemmelemente 44 Markierung 45 46 47 48 Kabel 49 Kabeldose 50 51 52 Fortsatz 53 Brücke
    权利要求:
    Claims (46)
    [1] (Außenkontur):Wegmess-Vorrichtungmit – einemlanggestreckten Gehäusein Form eines hohlen, umfänglichgeschlossenen Profiles (1) mit in Längsrichtung (10) gleichbleibender Querschnitts-Kontur, – einer Wellenleiter-Einheit(2) im Inneren des Profiles (1 ), wobei der Wellenleiter(3) der Wellenleiter-Einheit (2) in Längsrichtung(10) des Profiles (1) verläuft, – einer Auswerte-Elektronik(12) im Inneren des Profiles (1), – einemin Längsrichtung(10) außenentlang des Profiles (1) beweglichen Schlitten (11),insbesondere mit einem Magnet (32) als Signalauslöser, dadurchgekennzeichnet, dass das Profil (1) so gestaltetist, dass es – ineiner das Profil (1) übermehr als 180 ° desUmfanges die Außenkontur(5) des Profiles (1) umgebenden, kreisförmigen Innenkontur(4) formschlüssig definiertin Querrichtung (8) positionierbar und – dennochin dieser Innenkontur (4) drehbar ist.
    [2] Wegmess-Vorrichtung mit – einem langgestreckten Gehäuse in Formeines hohlen, umfänglichgeschlossenen Profiles (1) mit in Längsrichtung (10) gleichbleibender Querschnitts-Kontur, – einer Wellenleiter-Einheit(2) im Inneren des Profiles (1 ), wobei der Wellenleiter(3) der Wellenleiter-Einheit (2) in Längsrichtung(10) des Profiles (1) verläuft, – einer Auswerte-Elektronik(12) im Inneren des Profiles (1), – einemin Längsrichtung(10) außenentlang des Profiles (1) beweglichen Schlitten (11),insbesondere mit einem Magnet (32) als Signalauslöser, dadurchgekennzeichnet, dass die Außenkontur (5) desProfiles (1) – ankeiner Stelle radial übereinen Hüllkreis(21) vorsteht und – wenigstens über mehrereAbschnitte des Umfanges mit dem Hüllkreis (21) identischist.
    [3] Wegmess-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass die Wegmess-Vorrichtung eine magnetostriktiveWegmess-Vorrichtung ist und der Wellenleiter (3) aus magnetostriktivem Materialbesteht.
    [4] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenkontur (5) desProfils (1) überden Umfang verteilt, insbesondere symmetrisch über den Umfang verteilt, Außennuten(6) angeordnet sind.
    [5] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Außennuten (6) als Kombinuten(7) ausgebildet sind, die einerseits das Einschrauben von Schrauben(42) in Längsrichtung(10) der Nuten (6), als auch das Einschieben vonplattenförmigenElementen, insbesondere von Spannpratzen (27), in Querrichtung(8) ermöglichen.
    [6] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinuten (7) vasenförmig gestaltetsind, mit einem kreissegmentförmigen,insbesondere über mehrals 180° umlaufenden,Querschnitt (7a) im tieferliegenden Bereich, der insbesondereeinen ebenen Boden (7b) aufweist, und einem sich von dessen Öffnung V-förmig nachaußenerweiternden Hals (7c).
    [7] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (5) desProfiles (1) symmetrisch zur Quermittelebene (9),insbesondere auch zur darauf senkrecht stehenden Quermittelebene(13), ausgebildet ist und insbesondere vier Kombinuten(7) überden Umfang des Profiles (1) verteilt angeordnet sind. (Innen-Kontur):
    [8] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (4) wenigstenseine Wellenleiter-Nut (20) und wenigstens ein Paar vonPlatinennuten (19) aufweist, insbesondere auf zwei einander gegenüberliegendenSeiten der Innenkontur (4) einander gegenüberliegendauf der Längsmittelebenen (9),zwei, insbesondere identische, Wellenleiter-Nuten (20)sowie zwei Platinen Nuten (19).
    [9] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Paare von Platinennuten (19)in dem Bereich zwischen den Wellenleiter-Nuten (20) soangeordnet sind, dass eine darin eingeschobene Platine (23)quer verlaufend zur Verbindungslinie zwischen den Wellenleiter-Nuten (20),also der Längsmittelebene(9) liegen würde.
    [10] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Paare von Platinennuten(19) in der Innenkontur (4) angeordnet sind, unddabei wenigstens zwei Paare von Platinennuten (19) einenunterschiedlichen Abstand der Nuten eines Paares zueinander für unterschiedlichbreite Platinen (23a, b) aufweisen.
    [11] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Paare von Platinennuten(19) in der Innenkontur (4) so angeordnet sind,dass die Platinennuten (19) neben den Wellenleiter-Nuten (20)liegen und in die Paare (19) eingeschobene Platinen (23)parallel verlaufend zur Verbindungslinie zwischen den Wellenleiter-Nuten(20) liegen würden.
    [12] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Platinennuten (19) hinterschnitteneNuten, insbesondere als Kombinuten (7) ausgebildet, sind.
    [13] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sowohl alle Platinennuten (19)als auch alle Wellenleiter-Nuten (20) zu einem gemeinsamenInnenraum (14), der von dem Profil (1) umschlossen wird,hin offen sind.
    [14] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1) eine gleichmäßige Wandstärke mit einerAbweichung von +/– 30%, insbesondere maximal +/– 20%, aufweist.
    [15] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1) zwischen derAußenkontur(5) und der aus den Innenraum (14) mit Platinennuten(19) und Wellenleiter-Nuten (20) gebildeten Innenkontur (4)aus massivem Material besteht und die radial gemessene Wandstärke desProfiles (1) an der Stelle der größten Dicke mindestens das Dreifache,besser mindestens das Fünffache,gegenüberder Stell der geringsten Wandstärkebeträgt.
    [16] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Auswerteelektronik(12), insbesondere die gesamte Auswerteelektronik (12), aufwenigstens einer in die Platinennuten (19) eingeschobenenPlatine (23) angeordnet ist.
    [17] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (4) symmetrischwenigstens zur Längsmittelebene(9), insbesondere auch zur Quermittelebene (13),ausgebildet ist.
    [18] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (23) in einemPaar von Platinennuten (19) gehalten wird mittels einerunter Vorspannung in Querrichtung (8) zwischen der Schmalseite derPlatine (23) und der entsprechenden Platinennut (19)angeordneten, in Querrichtung elastischen, Schnur (15),insbesondere einer Silikon-Schnur oder eines Silikon-Schlauches, die inLängsrichtungdehnbar ist.
    [19] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Wellenleiter-Einheit (2)einerseits als auch die wenigstens eine Platine (23) mitder Auswerteelektronik (12) andererseits separat in derInnenkontur (4) des Profiles (1) positioniertund lagefixiert und lediglich elektrisch leitend miteinander verbundensind.
    [20] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Lagefixierung in Querrichtung (8)formschlüssigund in Längsrichtung(10) vorzugsweise kraftschlüssig erfolgt. (End-Deckel):
    [21] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1) stirnseitigdurch jeweils einen Abschlussdeckel (29, 29') verschlossenwird, der stumpf auf die Stirnflächedes Profiles (1) aufgesetzt und in Längsrichtung (10) indie Außennuten(6) hinein verschraubt wird und zu diesem Zweck Schraublöcher (34),positioniert entsprechend der Lage der Außennuten (6). aufweist.
    [22] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlussdeckel (29, 29') nicht über den Hüllkreis(21) der Außenkontur(5), und insbesondere nicht über die Außenkontur (5) desProfiles (1) radial nach außen vorsteht.
    [23] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlussdeckel (29, 29') auf seinerdem Profil (1) zugewandten Stirnfläche (22), insbesonderean seinem Außenumfang, über denUmfang verteilt mehrere Vorsprünge(17) aufweist zur direkten Anlage an der Stirnfläche (22'') des Profiles (1).
    [24] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Abschlussdeckel (29, 29') und dem Profil(1) eine Flachdichtung (16) angeordnet ist, die Aussparungen(16), die insbesondere zum Außenumfang hin offen sind, zurAufnahme der Vorsprünge (17)des Abschlussdeckels (29, 29') aufweist.
    [25] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdichtung (16) nicht über denHüllkreis (21)vorsteht oder die Flachdichtung (16) definiert, insbesondere über Abschnittedes Umfanges, über denHüllkreis(21) so vorsteht, dass die Überstände zur Mittenzentrierung gegenüber einemumgebenden Schutzrohr (35) verwendbar sind und insbesondereeine Reibung in Längsrichtung(10) im Inneren des Schutzrohres (35) bewirken.
    [26] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnfläche (22') des Profiles (1) und/oder derentgegengerichteten Stirnfläche(22) des Abschlussdeckels (29, 29') eine geschlossenumlaufende Nut (28) zur Aufnahme eines O-Ringes (24)als Dichtung eingearbeitet ist.
    [27] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abschlussdeckel(29) eine integral angeformte Kabeltülle (25) aufweist,welche den Steckerdurchgang (26) umgibt.
    [28] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlussdeckel (29, 29') und/oder das Profil(1) aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall,insbesondere aus Aluminium, besteht.
    [29] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass in den Steckerdurchgang (26)ein Steckerteil (30) angeordnet ist, welches gegenüber demInnenumfang des Steckerdurchganges (26) mittels eines O-Rings(24) abgedichtet ist. (Schlitten):
    [30] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Signal auslösende Element, insbesondere derMagnet (32), in einem Schlitten (11) angeordnet ist,der gegenüberdem die Vorrichtung tragenden Bauteil in Längsrichtung (10) verschiebbargeführtist oder formschlüssiggegenüberdem Profil (1) oder dem Schutzrohr (35) in Längsrichtung(10) verschiebbar geführtist.
    [31] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (11) die Formeiner Rohr-Schelle (31'),insbesondere der gleichen Rohrschelle (31), wie zur Befestigunggegenüberdem Untergrund, lediglich mit größeren Innendurchmesser,umfasst, insbesondere eine handelsübliche Rohrschelle umfasst.
    [32] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (11) von seinemDach (18) nach unten ragende, in die wenigstens zwei oberenAußennuten(6) formschlüssigeingreifende Führungs-Fortsätze (52)umfasst.
    [33] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (11) handelsübliche Gleitführungenin Form eines übermehr als 180° sicherstreckenden Kreisbogens mit kreisförmiger Innenkontur, sog. IGUS-Gleitführungen,umfasst, welche auf dem Außenumfangdes Profiles (1) bzw. Schutzrohres (35) laufen.
    [34] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang wenigstens einesder Abschlussdeckel (29, 29') und/oder des Profiles (1) nichtentfernbar eine Markierung (44) zum Verdeutlichen der Positiondes Wellenleiters (3) im Profil (1) angeordnetist. (Schutzrohr):
    [35] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmess-Vorrichtung in einem Schutzrohr (35),insbesondere mit kreisförmigemInnenumfang und Außenumfang,insbesondere aus Metall, insbesondere Stahl, eingeschoben und inQuerrichtung (8) durch den Innenumfang des Rohres formschlüssig positioniertist.
    [36] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang (35a) desSchutzrohres (35) geringfügig größer als der Außenumfangdes Profiles (1) ist und das Profil (1) im Schutzrohr(35) in Längsrichtungkraftschlüssigpositioniert sowie in Querrichtung zentriert ist mittels Abstandhaltern(39), die in die Außennuten(6) des Profiles (1) von außen eingesteckt sind und ausdiesen radial vorstehen.
    [37] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (39) auseinem rutschhemmende Material wie Gummi oder Silikon bestehen, insbesondereein O-Ring oder ein Abschnitt eines Silikon-Schlauches sind, dessen Dicke geringfügig größer istals die schmalste Öffnung/Weiteder Außennut (6)und mit seiner Hauptebene radial in die Außennut (6) etwas nachaußenvorstehend eingesteckt ist.
    [38] Wegmess-Vorrichtung mit – einem langgestreckten Gehäuse in Formeines hohlen, umfänglichgeschlossenen Profiles (1) mit in Längsrichtung (10) gleichbleibender Querschnitts-Kontur, – einer Wellenleiter-Einheit(2) im Inneren des Profiles (1), wobei der Wellenleiter(3) der Wellenleiter-Einheit (2) in Längsrichtung(10) des Profiles (1) verläuft, – einer Auswerte-Elektronik(12) im Inneren des Profiles (1), – einemin Längsrichtung(10) außenentlang des Profiles (1) beweglichen Schlitten (11),insbesondere mit einem Magnet (32) als Signalauslöser, insbesonderenach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das Schutzrohr (35) stirnseitig verschlossenist durch topfförmige, über dasstirnseitige Ende des Schutzrohres (35) gesteckte und dortgasdicht verquetschte, Dichtkappen (41) mit darin eingelegtemO-Ring, insbesondere nach dem aus der Sanitartechnik benutztem sog. "Sanpress-Prinzip".
    [39] Wegmess-Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,dass beim Verschließendes Profiles (1) mittels stirnseitiger Dichtkappen (41)in die axialen Endbereiche der Außennuten (6) Klemmelemente(43) aus insbesondere elastischem Material in die Außennuten(6) stirnseitig eingesetzt sind, die das Innere der Außennut (6)weitgehend füllen.
    [40] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkappen (41) einenKabel-Durchgang (26')oder ein Steckelement aufweisen können. (Befestigung):
    [41] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, insbesondere das Profil(1) oder das Schutzrohr (35), mittels handelsüblicher, ein-oder mehrteilige Rohrschellen (31) oder zweiteiligen Lagerböcke (33)oder in die Außennuten(6) eingreifenden Spannpratzen (27) an einem tragenden Bauteilbefestigt sind.
    [42] Wegmess-Vorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (36) in den Spannpratzen(27) exzentrisch angeordnet ist zur Aufnahme der Verschraubung(37) gegenüberdem Untergrund. (Verfahren):
    [43] Verfahren zum Herstellen einer Wegmess-Vorrichtungder gewünschtenLänge mitfolgenden Schritten: – Ablängen desRohrprofils (1) auf die benötigte Länge, geringfügig länger alsdie effektive Messlänge, – Herstellendes wenigstens einen Wellenleiters (3) in der benötigten Länge, geringfügig länger alsdie effektive Messlängeund Fertigstellen der wenigstens einen Wellenleiter-Einheit (2)mit diesem Wellenleiter (3), – Einschieben der wenigstenseinen Wellenleiter-Einheit (2) in Längsrichtung (10) indie Wellenleiter-Nut (20) des Profiles (1), Einschiebenwenigstens einer Platine (23) mit der Auswerteelektronik(12) in ein Paar von Platinenuten (19) in denInnenraum (14) des Profiles (1 ), – elektrischleitendes Verbinden der Wellenleiter-Einheit (2) mit derPlatine (23), insbesondere der Auswerteelektronik (12), – Herausführen dervon der Platine (23) wegführenden Leitungen (40)durch den Abschlussdeckel (29') mit Steckerdurchgang (26), – Aufsetzender Abschlussdeckel (29, 29') unter Zwischenlage einer Dichtungzwischen die beiderseitigen Stirnfläche (22, 22') des Profiles(1) sowie des Abschlussdeckels (29) und Befestigenauf der Stirnflächedes Profiles (1 ).
    [44] Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,dass das Einschieben der Platine (23) mit ihren Schmalseitenin ein Paar von Platinennuten (19) unter Zwischenlegeneiner in Längsrichtung(10) gestreckten, in Längsrichtung(10) verlaufenden, elastischen Schnur (15) beimEinschieben und Loslassen der gespannt gehaltenen Schnur (15)nach der axialen gewünschtenPositionierung der Platine (23) sowie Ablängen desnach außenvorstehenden, überstehendenEndes der Schnur (15).
    [45] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass nach dem Ablängen des Profiles (1)und vor dem Einsetzen der übrigenBaugruppen ein Reinigen des Innenraumes (14), insbesonderedurch Ausblasen mittels Druckluft bei einseitig auf einem Ende desProfiles (1) dicht aufgesetztem, von der Führung für die Druckluft durchdrungenen,Molch.
    [46] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Einschieben der fertig gestellten Wegmess-Vorrichtung inLängsrichtungin ein Schutzrohr (35) mit geringfügig größeren Innendurchmesser alsder Außendurchmesserdes Profiles (1) erfolgt nach vorherigem Einsetzen vonAbstandshaltern (39) in die Außennuten (6) des Profiles(1), mit Überstandnach außen,insbesondere axial beanstandet mehrfach hintereinander.
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