DE102007004895A1 - Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik - Google Patents

Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik Download PDF

Info

Publication number
DE102007004895A1
DE102007004895A1 DE102007004895A DE102007004895A DE102007004895A1 DE 102007004895 A1 DE102007004895 A1 DE 102007004895A1 DE 102007004895 A DE102007004895 A DE 102007004895A DE 102007004895 A DE102007004895 A DE 102007004895A DE 102007004895 A1 DE102007004895 A1 DE 102007004895A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
arrangement according
diameter
cap
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007004895A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007004895B4 (de
Inventor
Peter Buhl
Nikola Natterer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFM Electronic GmbH
Original Assignee
IFM Electronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFM Electronic GmbH filed Critical IFM Electronic GmbH
Priority to DE102007004895.7A priority Critical patent/DE102007004895B4/de
Priority to US11/726,786 priority patent/US7425138B2/en
Publication of DE102007004895A1 publication Critical patent/DE102007004895A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007004895B4 publication Critical patent/DE102007004895B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00Electrical connectors
    • Y10S439/913Condition determining device, e.g. oxygen sensor, accelerometer, ionizer chamber, thermocouple

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für den Einsatz in der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik, umfassend ein mindestens zweiteiliges Kompaktgehäuse mit hülsenförmigem Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil. Erfindungsgemäß sind Gehäuseober- und -unterteil jeweils einstückig aus einem kriechfesten Material ausgebildet und weisen einen sich in axialer Richtung erstreckenden Überlappungsbereich auf, wobei die Querschnittsform von Gehäuseober- und -unterteil mindestens im Überlappungsbereich komplementär ist und ein Übermaß der Gehäuseteile zueinander vorliegt. Gehäuseober- und -unterteil werden durch axiale Einpresskräfte unter Übermaßverlust mediendicht gefügt miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik, umfassend ein mindestens zweiteiliges Kompaktgehäuse mit hülsenförmigem Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil, wobei die Gehäuseteile als Aufnahme für notwendige elektronische Bauelemente dienen und an mindestens einem Gehäuseteil Prozessanschlussmittel vorgesehen sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der gattungsbildenden DE 197 24 309 A1 ist eine Anordnung in Form eines Sensorgehäuses mit Prozessanschluss vorbekannt, wobei dort von einem zweiteiligen Gehäuse, z. B. für Druck- oder Strömungssensoren, umfassend ein Gehäuseunterteil und ein Oberteil, ausgegangen wird.
  • Das Unterteil dient als Prozessanschluss, wobei das Oberteil elektronische Bauteile aufnimmt. Das Zusammenfügen von Unterteil und Oberteil soll dadurch erfolgen, dass das Unterteil und das Oberteil durch eine elastische Pressverbindung miteinander verbunden und im Bereich der Presspassung gerade Flächen und gekrümmte Flächen vorhanden sind. Durch die vorgesehene elastische Pressung und die unterschiedliche Flächengestaltung sollen die Toleranzen des Innendurchmessers bzw. des Außendurchmessers des Ober- und Unterteils des Gehäuses nicht besonders eng auslegbar sein, so dass Beschädigungen von Ober- oder Unterteil des Gehäuses verringert werden. Die notwendigen geraden und gekrümmten Flächen befinden sich vorzugsweise im Bereich des Unterteils und bilden dort eine Presspassungsfläche. Beim Zusammenfügen des Oberteils und des Unterteils liegt dann das Oberteil im Bereich der gekrümmten Flächen am Unterteil an, während es im Bereich der geraden Flächen nicht oder nur wenig am Unterteil anliegt, so dass ein Freiraum zwischen Oberteil und Unterteil resultiert. Das Oberteil kann sich dadurch in Richtung der geraden Flächen verformen, ohne dass es zu Rissen kommt. Bei einer Ausgestaltung der Lösung dieses Standes der Technik ist am Unterteil unterhalb der Presspassungsfläche eine Nut zur zusätzlichen Aufnahme eines O-Rings vorhanden. Erst mit diesem O-Ring ergibt sich die notwendige Dichtheit des Gehäuses.
  • Um das Zusammenfügen des Ober- und Unterteils des Gehäuses nach DE 197 24 309 A1 zu erleichtern, ist der obere Rand des Unterteils oberhalb der Presspassungsfläche als Einführungskonus ausgebildet. Weiterhin soll das Zusammenfügen dadurch erleichtert werden, dass die Wandstärke des Oberteils im Presspassungsbereich abnimmt. Diese Abnahme der Wandstärke in Richtung auf das Unterteil soll sowohl stufenförmig als auch kontinuierlich erfolgen. Das Oberteil wird gemäß der Lösung des Standes der Technik als geschweißte Hülse hergestellt und weist eine Bohrung für einen Steckeranschluss auf.
  • Es hat sich gezeigt, dass die elastische Presspassung gemäß der Lehre nach DE 197 24 309 A1 nicht die notwendigen Anforderungen an Mediendichtheit, insbesondere Gasdichtheit erfüllt, so dass die Langzeitstabilität einer entsprechenden Gehäuseanordnung und einem darin aufgenommenen Sensor mit Auswerteelektronik nur unzureichend ist. Darüber hinaus ist das Vorsehen unterschiedlicher Flächen, umfassend gekrümmte und gerade Bereiche, technologisch aufwendig, so dass insgesamt höhere Kosten bei der Realisierung des erläuterten zweiteiligen Gehäuses für Sensoren entstehen.
  • Bekannt ist darüber hinaus eine Baueinheit aus einem Näherungsschalter und einem Kabelanschlussteil gemäß DE 101 08 350 C1 . Der Näherungsschalter weist ein Außengehäuse und ein Isolationsteil auf und es ist das Isolationsteil an einer Stirnseite des Außengehäuses vorgesehen. Das Anschlusselement weist nach außen führende Anschlüsse auf, wobei diese als Steckhülsen ausgebildet sind. Das Kabelanschlussteil umfasst ein Kabel und ein Verbindungsteil, wobei das Kabel im Verbindungsteil befestigt ist und die Enden der Adern des Kabels mit Steckhülsen des Anschlusselements in elektrisch leitender Verbindung stehen. Um notwendigen Dichtheits- und Festigkeitsansprüchen zu genügen, weist das Kabelanschlussteil eine zumindest das Verbindungsteil umschließende Kappe auf. Das Kabelanschlussteil ist mit Hilfe der Kappe am Außengehäuse befestigt. Diese Befestigung erfolgt über eine Rastverbindung und/oder eine Verprägung mit dem Außengehäuse. Das Ende der Kappe kann sich an seinem dem Näherungsschalter abgewandten Ende verjüngen.
  • Um die notwendige Dichtheit und eine Zugentlastung zu gewährleisten, ist dem Verbindungsteil ein Ring zugeordnet. Der Ring kann aus einer ersten Form, in der der Innendurchmesser des Ringes größer oder gleich dem Außendurchmesser des Verbindungsteils bzw. größer oder gleich den Außenabmessungen des Kabels ist, in eine zweite Form, in der der Innendurchmesser des Ringes kleiner als die Außenabmessungen des Verbindungsteils bzw. kleiner als die Außenabmessungen des Kabels ist, verformt werden. Bevorzugt ist der Ring in einer im Verbindungsteil ausgebildeten Nut angeordnet und besteht aus einem metallischen Material.
  • Bei dieser Ausbildung eines Kabelanschlussteils ist eine Vielzahl von Teilen erforderlich, die zu einem höheren Kosten- und auch steigenden Montageaufwand führt.
  • Zum firmeninternen Stand der Technik gehören noch lasergeschweißte Gehäuse mit geschraubter Kabeldurchführung und Zugentlastung. Derartige Gehäuse erfordern eine hohe Teileanzahl und erreichen keine Gasdichtheit.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Anordnung für den Einsatz in allen Bereichen der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik, umfassend ein mindestens zweiteiliges Kompaktgehäuse mit hülsenförmigem Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil anzugeben, derart, dass die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen in einfacher technologischer Weise sowie ausreichend mediendicht, insbesondere heliumdicht und damit langzeitstabil ausführbar ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer sicheren Gestaltung der Verbindungsstelle, an der notwendige elektrische Kabel in das Gehäuse einzuführen sind, wobei die Verbindungsstelle ebenfalls mediendicht zu gestalten ist und gleichzeitig für die erforderliche Zugentlastung des Kabels sorgt. Die Anordnung soll als Sensorgehäuse, zur Aufnahme eines Messgeräts mit und ohne Signalverarbeitungskomponenten oder einer Anzeigeeinheit, aber auch z. B. für Näherungsschalter einsetzbar sein.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung, z. B. für die Verwendung als Sensor für den Einsatz in der Prozessmesstechnik wird von einem mindestens zweiteiligen Gehäuse mit hülsenförmigem Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil ausgegangen, wobei z. B. das Gehäuseoberteil als Aufnahme für den überwiegenden Anteil notwendiger elektronischer Bauelemente dient und am Gehäuseunterteil Prozessanschlussmittel in an sich bekannter Weise vorgesehen sind.
  • Erfindungsgemäß sind Gehäuseober- und Gehäuseunterteil jeweils einstückig aus einem kriechfesten Material, z. B. Edelstahl, V2A oder V4A ausgebildet. Gehäuseober- und Gehäuseunterteil weisen einen sich in axialer Richtung erstreckenden Überlappungsbereich auf, wobei die Querschnittsform von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil mindestens in diesem Überlappungsbereich komplementär, z. B. zylindrisch ist und das Übermaß der Gehäuseteile zueinander vorliegt.
  • Gehäuseober- und -unterteil werden durch eine axiale Einpresskraft unter Übermaßverlust mediendicht gefügt verbunden. Durch diese Verbindungsart könnten weitere Dichtmittel, wie z. B. ein O-Ring entfallen. Auch ist es nicht notwendig, im Bereich der Verbindungsstelle zusätzlich für einen Stoffschluss, z. B. durch Schweißen zu sorgen.
  • Die Gehäuseteile bestehen bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem tiefgezogenen metallischen Material, können aber auch durch Drehen oder gusstechnisch hergestellt werden.
  • Zur Fügewegbegrenzung kann eines der Gehäuseteile eine radial umlaufende Wulst besitzen.
  • Wiederum in bevorzugter Ausgestaltung ist das Gehäuseoberteil als Haube ausgebildet und weist an seiner offenen Unterseite einen innendurchmessererweiterten umlaufenden Bund auf, so dass im Montagezustand, d. h. mit eingepresstem Gehäuseunterteil die Gehäuseinnenseite glattflächig verläuft.
  • An der Bundunterseite des Gehäuseoberteils ist eine Einführfase oder eine Einfuhrschräge vorgesehen. Diese Einführfase oder Einfuhrschräge kann im Tiefziehprozess mit ausgebildet werden, so dass ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt entfällt.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Gehäuseunterteil einen Übermaßdurchmesser bezogen auf das innere Bundmaß des Gehäuseoberteils.
  • Die Durchmessererweiterung des umlaufenden Bundes entspricht im Wesentlichen dem Doppelten der Wandstärke des Gehäuseunterteils.
  • Sowohl am Gehäuseober- als auch am Gehäuseunterteil kann eine Durchgangsöffnung vorhanden sein. Die Durchgangsöffnung am Gehäuseoberteil dient dem Anschluss der im Gehäuseinneren befindlichen elektronischen Bauelemente mit Hilfe eines an sich bekannten mehradrigen Kabels.
  • Die Öffnung am Gehäuseunterteil dient der Befestigung eines z. B. Rohrstutzens mit Außengewinde und Schraubfläche, mit deren Hilfe der Sensor mit einer entsprechenden Öffnung an der medienführenden Leitung verbindbar ist.
  • Zum Schutz der elektronischen Bauelemente kann im Gehäuseoberteil ein Isoliereinsatz vorgesehen oder das Gehäuseinnenteil mit einer Isolierbeschichtung ausgerüstet werden.
  • Die Durchgangsöffnung des Gehäuseoberteils ist von einem nach außen vorstehenden, umlaufenden Stutzen oder Ring umgeben, wobei das erwähnte Anschlusskabel über die Durchgangsöffnung in das Gehäuseoberteil eingeführt ist und das Anschlusskabel eine tüllenartige Umspritzung sowie eine metallische Kappe umfasst.
  • Der Stutzen oder der Ring kann entweder im Tiefziehvorgang, durch Prägung oder durch Anschweißen eines entsprechenden separaten Bauteils realisiert werden.
  • Die tüllenartige Umspritzung weist über ihre Längsausdehnung Bereiche mit unterschiedlichem, abgestuftem Durchmesser sowie am gehäuseseitigen Ende mehrere radial umlaufende, zueinander beabstandete Dichtlamellen auf.
  • Die bevorzugt metallisch ausgeführte Kappe besitzt eine zum abgestuften Durchmesser der Umspritzung komplementäre Form, wobei das zum Gehäuseoberteil gerichtete Kappenende mit dem Stutzen oder Ring stoffschlüssig und das gegenüberliegende Ende der Kappe mit der Umspritzung formschlüssig, z. B. durch Crimpen verbindbar ist.
  • Aus dem Voranstehenden ergibt sich, dass die Weiterentwicklung der Anordnung, z. B. für einen Sensor oder eine Sensorbaugruppe von einem zweiteiligen Gehäuse umfassend Oberteil oder Oberhülse und Unterteil oder Unterhülse ausgeht, die jeweils durch einen Tiefziehschritt fertigbar sind. Die Hülsen weisen gegeneinander ein Übermaß von z. B. 5/10 mm auf und werden mit ihren offenen Enden entsprechend zueinander positioniert mittels Presspassung verbunden. Diese Presspassung ergibt sich in Form einer Längspressverbindung durch das Einwirken einer axialen Einpresskraft. Durch die Gleitbewegung der Fugenflächen der entsprechenden Abschnitte von Ober- und Unterteil des Gehäuses erfolgt ein teilweises Einebnen der Rauheit dieser Flächen, was den erwähnten Übermaßverlust zur Folge hat. Um eine zeitliche Konstanz der Fugenpressung zu gewährleisten, werden Materialien, die nicht kriechen, also der mechanischen Spannung nicht nachgeben, d. h. Metalle eingesetzt.
  • Bei der erläuterten Ausführungsform von Gehäuseober- und Gehäuseunterteil wird davon ausgegangen, dass das Gehäuseunterteil in das innendurchmessererweiterte Gehäuseoberteil oder den dort vorgesehenen umlaufenden Bund eingepresst wird. Selbstverständlich ist hier auch eine alternative Einpressung des Oberteils in das Unterteil bei entsprechendem Durchmesserverhältnis möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
  • Um die notwendige Gasdichtheit zu gewährleisten, soll die Länge des axialen Überlappungsbereichs nicht weniger als ein Fünftel der Längsausdehnung des gesamten Gehäuses unterschreiten bzw. nicht wesentlich kleiner als eine Wegstrecke von > = 5 mm sein. Das Verhältnis Material- bzw. Wandstärke zu Fügeweg sollte im Bereich von 8–35 und die Wandstärke bei etwa 0,3 bis 1,4 mm liegen. Das Verhältnis von Länge bzw. Tiefe der Hülsen zu deren Durchmesser ist im Bereich von 0,5 bis 6 gewählt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.
  • Hierbei zeigen:
  • 1a–d verschiedene Darstellungen der erfindungsgemäßen Anordnung als Sensor mit zweiteiligem Gehäuse nach Ausführen der Längspressverbindung zur Fügung der Gehäuseteile;
  • 2a, b Darstellungen ähnlich denjenigen nach 1a, b, jedoch vor ausgeführter Längspressverbindung;
  • 3 eine Darstellung des Anschlusskabels mit umspritzter Kabeltülle sowie Kappe einschließlich der Einzelheit X (Umspritzungsbereich) sowie der Einzelheit J (Lamellenform im Endabschnitt der Tülle);
  • 4a–d Darstellungen verschiedener Formen möglicher metallischer Kappen für das Fixieren des Anschlusskabels;
  • 5a–c verschiedene Ausführungsformen des metallischen Ringes als Adapter für die Kappe zum Fixieren des Anschlusskabels;
  • 6a, b Darstellungen von Ausführungsformen des Gehäuseoberteils mit und ohne Wulst bzw. Innendurchmessererweiterung;
  • 7 verschiedene Ansichten des Gehäuseunterteils;
  • 8 eine Darstellung eines verpressten Gehäuseober- und -unterteils, noch ohne metallischen Ring als Adapter für die Kappe zum Fixieren des Anschlusskabels;
  • 9a, b Darstellungen des Gehäuseoberteils mit im Tiefziehschritt realisiertem Adapter für die Kappe zum Fixieren des Anschlusskabels;
  • 10 eine Darstellung der verpressten Anordnung mit Adapter;
  • 11a, b Darstellungen der verpressten Anordnung mit stufiger metallischer Kappe (11a) und geradliniger Kappe (11b) sowie
  • 12a, b Darstellungen des Details der Kabelabdichtung mit separat fixiertem und angeformtem Adapter für die metallische Kappe.
  • Gemäß den Darstellungen nach 1 und 2 weist die Anordnung, z. B. als Sensor für den Einsatz in der Prozessmesstechnik ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Gehäuseoberteil 1 und einem Gehäuseunterteil 2 auf.
  • Am Gehäuseoberteil 1 ist an einer dort stirnseitig vorgesehenen Durchgangsöffnung ein metallischer Ring 3 bevorzugt durch Verschweißen befestigt.
  • Am metallischen Ring 3 schließt sich eine metallische Kappe 4 an, an deren Ende ein elektrisches Anschlusskabel 5 austritt.
  • Das Gehäuseunterteil 2 weist den Prozessanschluss 6 mit Schraubfläche 7 auf.
  • Wie sich aus der Schnittdarstellung nach den 1 und 2 ergibt, besitzt sowohl das Gehäuseoberteil als auch das Gehäuseunterteil 1; 2 eine einseitig offene Hülsenform. Im Inneren des Gehäuseoberteils 1 ist eine Leiterplatte 8 mit den zur Signalvorverarbeitung notwendigen elektronischen Bauelementen vorhanden.
  • Enden 9 des Anschlusskabels 5 sind mit der Leiterplatte 8 elektrisch kontaktiert.
  • Innenseitig des Gehäuseoberteils 1 befindet sich ein Isoliereinsatz 10, der beispielsweise als Kunststoffspritzteil oder aber auch durch eine isolierende Innenbeschichtung ausführbar ist.
  • Das Gehäuseoberteil 1 entspricht in seiner Grundform einer Haube und kann an seiner offenen Unterseite einen innendurchmessererweiterten umlaufenden Bund 11 aufweisen. Die axiale Länge des umlaufenden Bundes 11 kann den Fügeweg begrenzen.
  • An der Bundunterseite ist eine Einführfase oder Einfuhrschräge 12 vorgesehen. Diese Einfuhrschräge 12 dient dem leichteren Aufnehmen und sichert die Führung des Gehäuseunterteils 2 beim Ausführen der Längspressverbindung durch Relativbewegung von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil 1; 2 zueinander.
  • Das Gehäuseunterteil 2 weist einen Außen-Übermaßdurchmesser bezogen auf das innere Bundmaß des Gehäuseoberteils 1 auf.
  • Die Durchmessererweiterung des umlaufenden Bundes 11 entspricht im Wesentlichen dem Doppelten der seitlichen Wandstärke des Gehäuseunterteils 2.
  • Um eine Riefenbildung beim Ausführen der Längspressverbindung von Gehäuseober- und Gehäuseunterteil zu verhindern, ist sowohl der umlaufende Bund 11 als auch das offene Ende des Gehäuseunterteils 2 trowalisiert, d. h. gratfrei.
  • Bei einer beispielhaften Wandstärke von Gehäuseober- und Gehäuseunterteil 1; 2 im Bereich von etwa 0,8 bis 1,0 mm, einer Längsfügestrecke von z. B. 10 mm und einermaximalen Rautiefe Rmax < = 6,3 erfolgt das Fügen mit einem Kraftaufwand von ca. 22 kN ohne unerwünschte Formveränderung der Gehäusestruktur außerhalb des Fügebereichs.
  • Um die Dichtheit der gesamten Sensoranordnung auch im Bereich des elektrischen Anschlusskabels 5 zu gewährleisten, wird unter Beachtung der Darstellung nach 3 eine neuartige Kabeldurchführung realisiert.
  • Wie bereits erläutert, befindet sich im Bereich einer Durchgangsöffnung 13 des Gehäuseoberteils 1 ein metallischer Ring 3 als Adapter für die metallische Kappe 4.
  • Dieser metallische Ring 3 nimmt in seinem Inneren ein Ende einer tüllenartigen Umspritzung 14 des Anschlusskabels 5 auf.
  • Die tüllenartige Umspritzung 14 weist einen vom freien Kabelende zum Bereich des Gehäuseoberteils abgestuft steigenden Durchmesser auf.
  • Am gehäuseseitigen Ende besitzt die Umspritzung 14 mehrere, im gezeigten Beispiel drei beabstandete, radial umlaufende Dichtlamellen 15. Außenumfangsseitig gelangen die Dichtlamellen 15 mit der Innenoberfläche des metallischen Ringes 3 bzw. dem gehäuseseitigen Ende der metallischen Kappe 4 in Kontakt.
  • Die beabstandeten Dichtlamellen 15 bilden hier eine Labyrinthdichtung.
  • Das zum Gehäuseoberteil weisende Ende der metallischen Kappe 4 wird mit dem metallischen Ring 3 bevorzugt durch Pressen verbunden.
  • Am außenseitigen, d. h. vom Gehäuseoberteil 1 weg weisenden Ende wird an der metallischen Kappe 4 ein Crimpschritt vollzogen. Dieser Crimpschritt fixiert das Kabel 5 über die Umspritzung 14.
  • Die Umspritzung 14 wirkt als Dichttülle, wobei das Umspritzungsmaterial ein thermoplastischer Polyurethan-Kunststoff mit einer Shorehärte von A77 ± 5 ist.
  • Durch den abgestuften Durchmesser der Umspritzung 14 in Verbindung mit den Dichtlamellen 15 sowie dem Crimpschritt und dem stoffschlüssigen Verbinden der metallischen Kappe 4 mit dem Gehäuseoberteil 1 ergibt sich die notwendige Zugentlastung des Anschlusskabels 5 und die erforderliche Mediendichtheit.
  • Die metallische Kappe 4 wird bei einer Ausführungsform der Erfindung nicht bündig mit dem metallischen Ring 3, sondern durch Überstülpen fixiert, was die Dichtheit weiter verbessert.
  • Die 4a und b zeigen eine Seitenansicht sowie eine Schnittdarstellung einer metallischen Kappe 4, die eine mehrfache durchmesserseitige Abstufung aufweist. Die Abstufung mit der größeren, im Bild linksseitigen Öffnungsweite dient zum Fixieren der Kappe 4 am Ring 3, und zwar durch überstülpendes Verpressen.
  • Der Mittelabschnitt der metallischen Kappe 4 nimmt einen Teil der Umspritzung 14 des Anschlusskabels 5 auf, wobei der im Bild rechtsseitige Teil mit dem kleinsten Durchmesser den Vercrimpungsabschnitt bildet.
  • Bei der Darstellung nach 4c wird von einer einfachen Stufung ausgegangen und bei der Darstellung nach 4d von einer Null-Stufung, d. h. hier liegt die metallische Kappe 4 als Zylinderhülse vor.
  • Anhand der 5 sollen verschiedene Gestaltungsvarianten des Ringes 3 als Adapter für die Kappe 4 zum Fixieren des Anschlusskabels 5 erläutert werden.
  • Bei der Ausführungsform nach 5a ist anhand der Detaildarstellung zu erkennen, dass der obere Abschnitt des Ringes 3 einen umlaufenden Vorsprung 16 sowie einen umlaufenden Rücksprung 17, als Nut ausgebildet, umfasst.
  • Sowohl der umlaufende Vorsprung 16 als auch der umlaufende Rücksprung 17 befinden sich in einem durchmesserreduzierten Abschnitt 18.
  • Wird das durchmessergrößte Ende der Kappe 4 (siehe 4) auf den durchmesserreduzierten Abschnitt 18 unter Wirkung einer Presskraft aufgeschoben, ergibt sich eine kombinierte form- und kraftschlüssige Verbindung der metallischen Kappe 4 mit dem Ring 3, wobei der umlaufende Vorsprung 16 einen Widerhaken bildet.
  • Wie in der Darstellung nach 5b als Ausführungsvariante ersichtlich ist, kann auf Vorsprung 16 und Rücksprung 17 verzichtet werden und der durchmesserreduzierte Abschnitt 18 eine Keilform aufweisen, d. h. der Durchmesser verringert sich vom Bereich der Stufung bis zum oberen, freien Ende des Ringes 3 kontinuierlich oder diskontinuierlich.
  • Letztendlich kann aber der Ring 3 auch als durchmesserkonstante Hülse, wie in 5c gezeigt, ausgebildet sein.
  • Die 6a und 6b zeigen Darstellungen in Seitenansicht, Schnitt sowie Perspektive von Ausführungsformen des Gehäuseoberteils 1 mit und ohne Wulst 11 bzw. Innendurchmessererweiterung.
  • Die 7 zeigt verschiedene Ansichten sowie eine Schnittdarstellung des Gehäuseunterteils 2, bevorzugt als metallisches Tiefziehformteil gefertigt.
  • Bei der Darstellung nach 8 wird eine Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, bei der das Gehäuseunterteil 2 über einen unteren Abschnitt des Gehäuseoberteils 1 verpresst wird. Hier ist ersichtlich, dass nicht zwingend das Gehäuseoberteil 1 einen innendurchmessererweiterten Abschnitt aufweisen muss. Auch das Gehäuseunterteil 2 kann derart innendurchmessererweitert ausgeführt sein, dass sich die gewünschte Längspressverbindung beim Zusammenfügen von Gehäuseoberteil 1 und Gehäuseunterteil 2 einstellt.
  • Anhand der 9a und 9b sowie der Detaildarstellung X wird deutlich, dass anstelle eines separaten Ringes 3 auch ein Ringadapter 19 in einem Tiefzieh- oder Prägeschritt einstückig mit dem Gehäuseoberteil 1 realisierbar ist.
  • Der Tiefziehringadapter 19 kann gemäß der Darstellung nach 9a und dem Detail X durch mechanische Nachbearbeitung ebenfalls einen umlaufenden Vorsprung 16 als Widerhaken mit den erläuterten Vorteilen aufweisen.
  • 10 zeigt eine Seitenansicht einer verpressten Anordnung, umfassend Gehäuseoberteil 1 und Gehäuseunterteil 2 und am Gehäuseoberteil 1 fixierten Adapter 3 zur späteren Aufnahme der metallischen Kappe, die in ihrem Inneren das Anschlusskabel aufnimmt.
  • Bei der Darstellung nach 11a und 11b wird wiederum von einer verpressten Anordnung, umfassend Gehäuseoberteil 1 und Gehäuseunterteil 2 ausgegangen, wobei hier bereits jeweils eine Kappe 4 auf dem Ring 3 angeordnet ist, und zwar in einer Ausführungsform einer stufigen metallischen Kappe 4 nach 11a bzw. einer zylindrischen Kappe 4 gemäß 11b.
  • Wie anhand der Seitenansicht sowie der Schnittdarstellung nach 12a ersichtlich, dient der bereits mehrfach erwähnte Ring 3, der im Bereich der Durchgangsöffnung 13 am Gehäuseoberteil 1 z. B. durch Verschweißen befestigt wurde, der inneren Aufnahme und Führung der Umspritzung 14 des Anschlusskabels, insbesondere dem dort vorhandenen Abschnitt mit den Dichtlamellen 15 (siehe 3).
  • Die metallische Kappe 4 fixiert nun das umspritzte Teil des Anschlusskabels, wobei das äußere obere Ende der Kappe 4 einen Crimpabschnitt 20 bildet.
  • Die Darstellung nach 12b entspricht im Wesentlichen derjenigen nach 12a, jedoch mit dem Unterschied, dass dort ein Tiefziehringadapter 19 aus dem Boden des Gehäuseoberteils 1 geformt wurde.
  • 1
    Gehäuseoberteil
    2
    Gehäuseunterteil
    3
    metallischer Ring
    4
    metallische Kappe
    5
    elektrisches Anschlusskabel
    6
    Prozessanschluss
    7
    Schraubfläche
    8
    Leiterplatte
    9
    Ende des Anschlusskabels
    10
    Isoliereinsatz
    11
    umlaufender Bund
    12
    Einfuhrschräge
    13
    Durchgangsöffnung
    14
    Umspritzung
    15
    Dichtlamelle
    16
    umlaufender Vorsprung
    17
    umlaufender Rücksprung
    18
    durchmesserreduzierter Abschnitt
    19
    Tiefziehringadapter
    20
    Crimpabschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19724309 A1 [0002, 0004, 0005]
    • - DE 10108350 C1 [0006]

Claims (14)

  1. Anordnung für den Einsatz in der Automatisierungs- und Prozessmesstechnik, umfassend ein mindestens zweiteiliges Kompaktgehäuse mit hülsenförmigem Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil, wobei die Gehäuseteile als Aufnahme für notwendige elektronische Bauelemente dienen und an mindestens einem Gehäuseteil Prozessanschlussmittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseober- und -unterteil (1; 2) jeweils einstückig aus einem kriechfesten Material ausbildet sind und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Überlappungsbereich aufweisen, wobei die Querschnittsform von Gehäuseoberteil und -unterteil (1; 2) mindestens im Überlappungsbereich komplementär ist und ein Übermaß der Gehäuseteile zueinander vorliegt sowie Gehäuseober- und -unterteil durch axiale Einpresskräfte unter Übermaßverlust mediendicht gefügt verbindbar sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (1; 2) aus metallischem Material, insbesondere Edelstahl bestehen.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fügewegbegrenzung eines der Gehäuseteile eine radial umlaufende Wulst aufweist.
  4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (1) als Haube ausgebildet ist und an seiner offenen Unterseite einen innendurchmessererweiterten umlaufenden Bund (11) aufweist, dessen axiale Längsausdehnung den Fügeweg begrenzen kann und sich nach Montage eine glattflächige Gehäuseinnenseite ergibt.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bundunterseite eine Einführfase oder Einfuhrschräge vorgesehen ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (2) einen Übermaßdurchmesser bezogen auf das innere Bundmaß des Gehäuseoberteils (1) aufweist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmessererweiterung des umlaufenden Bundes (11) im Wesentlichen dem Doppelten der Wandstärke des Gehäuseunterteils (2) entspricht.
  8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseober- und/oder -unterteil (1; 2) maximal eine Durchgangsöffnung (13) aufweist.
  9. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseoberteil (1) ein Isoliereinsatz (10) oder eine Isolierbeschichtung angeordnet bzw. vorgesehen ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (13) des Gehäuseoberteils (1) von einem nach außen vorstehenden umlaufenden Stutzen oder Ring (3) umgeben ist, wobei ein Anschlusskabel (5) über die Durchgangsöffnung (13) in das Gehäuseoberteil (1) eingeführt ist und das Anschlusskabel (5) eine tüllenartige Umspritzung (14) sowie eine Kappe (4) umfasst.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die tüllenartige Umspritzung (14) über ihre Längsausdehnung Bereiche mit unterschiedlichem, abgestuftem Durchmesser sowie am gehäuseseitigen Ende mehrere radial umlaufende, zueinander beabstandete Dichtlamellen (15) aufweist.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (4) eine zum abgestuften Durchmesser der Umspritzung (14) komplementäre Form besitzt, wobei das zum Gehäuseoberteil (1) gerichtete Kappenende mit dem Stutzen oder Ring primär kraftschlüssig und das gegenüberliegende Ende mit der Umspritzung primär formschlüssig verbindbar ist.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung durch Crimpen und die Kraftschlussverbindung durch Verpressen erfolgt.
  14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gehäuseteil (1; 2) aus einem tiefgezogenen Material besteht.
DE102007004895.7A 2007-01-31 2007-01-31 Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik Expired - Fee Related DE102007004895B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007004895.7A DE102007004895B4 (de) 2007-01-31 2007-01-31 Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik
US11/726,786 US7425138B2 (en) 2007-01-31 2007-03-23 Two-part housing for receiving electronic components and process connection means for use in process measurement technology

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007004895.7A DE102007004895B4 (de) 2007-01-31 2007-01-31 Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007004895A1 true DE102007004895A1 (de) 2008-08-14
DE102007004895B4 DE102007004895B4 (de) 2014-06-05

Family

ID=39597387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007004895.7A Expired - Fee Related DE102007004895B4 (de) 2007-01-31 2007-01-31 Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7425138B2 (de)
DE (1) DE102007004895B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117685A1 (de) * 2014-12-02 2016-06-02 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors
DE102019116288A1 (de) * 2019-06-14 2020-12-17 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Ionenselektive Elektrode und elektrochemischer Sensor
DE102021101181A1 (de) 2021-01-21 2022-07-21 Sick Ag Universalkappe für induktive Sensoren

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798855B2 (en) * 2007-12-14 2010-09-21 Caterpillar Inc Connector for sensor assembly
CN101599604A (zh) * 2008-06-04 2009-12-09 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 线缆连接器
US8256287B2 (en) * 2009-04-15 2012-09-04 Aai Corporation Sensor shield retention device and system
EP2490016B1 (de) * 2009-10-13 2017-04-26 NGK Insulators, Ltd. Kontaktelement für einen gassensor, gassensor sowie verfahren zur herstellung eines gassensors
CN102317766B (zh) * 2010-01-19 2014-06-18 日本碍子株式会社 气体传感器及其制造方法
CA2769913C (en) * 2011-03-03 2013-09-24 Toru Hisanaga Exhaust heat recovery device
US20160153443A1 (en) * 2013-10-30 2016-06-02 Lime Instruments, Llc Sensor assembly for measuring dynamic pressure in reciprocating pumps
CN106340849B (zh) * 2016-10-14 2018-07-06 廊坊芳远新合电气有限公司 一种测温传感装置及电缆接头

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724309A1 (de) 1997-06-10 1998-12-17 Ifm Electronic Gmbh Sensorgehäuse mit Prozeßanschluß
DE10108350C1 (de) 2000-01-28 2002-08-29 Ifm Electronic Gmbh Baueinheit aus einem Näherungsschalter und einem Kabelanschlußteil und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2111499B2 (de) * 1971-03-10 1973-09-06 Elektrischer drehgeschwindigkeitsgeber
DE3422945C2 (de) * 1984-06-20 1986-04-24 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Sensor
DE3539252C2 (de) * 1985-11-06 1994-06-01 Klaus Hermle Näherungsschalter und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH0637326Y2 (ja) * 1989-05-15 1994-09-28 日本碍子株式会社 酸素センサ
DE19542650A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Bosch Gmbh Robert Temperaturfeste Kabeldurchführung und Verfahren zu deren Herstellung
DE19546865C1 (de) * 1995-12-15 1996-10-02 Vdo Schindling Montageverfahren für einen Magnetfeldgeber
DE19748578A1 (de) * 1997-11-04 1999-05-06 Bosch Gmbh Robert Drucksensor
US5984645A (en) * 1998-04-08 1999-11-16 General Motors Corporation Compressor with combined pressure sensor and high pressure relief valve assembly
NL1012421C2 (nl) * 1999-06-23 2000-12-28 Yokogawa Electric Corp Sensorbehuizing.
DE10208514B4 (de) * 2002-02-27 2006-07-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Abdichten eines Meßfühlers
GB0327931D0 (en) * 2003-12-02 2004-01-07 City Tech Gas sensor
DE102004020896A1 (de) * 2004-04-28 2005-11-17 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
US7392597B2 (en) * 2005-08-10 2008-07-01 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Position sensor
DE102006001290C5 (de) * 2006-01-10 2009-08-20 Pepperl + Fuchs Gmbh Gehäuseabschluss für Elektronikgehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724309A1 (de) 1997-06-10 1998-12-17 Ifm Electronic Gmbh Sensorgehäuse mit Prozeßanschluß
DE10108350C1 (de) 2000-01-28 2002-08-29 Ifm Electronic Gmbh Baueinheit aus einem Näherungsschalter und einem Kabelanschlußteil und Verfahren zu deren Herstellung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117685A1 (de) * 2014-12-02 2016-06-02 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors
US9696271B2 (en) 2014-12-02 2017-07-04 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Sensor and method for manufacturing the sensor
DE102019116288A1 (de) * 2019-06-14 2020-12-17 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Ionenselektive Elektrode und elektrochemischer Sensor
US11467119B2 (en) 2019-06-14 2022-10-11 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Ion-selective electrode and electrochemical sensor
DE102021101181A1 (de) 2021-01-21 2022-07-21 Sick Ag Universalkappe für induktive Sensoren
DE102021101181B4 (de) 2021-01-21 2022-09-08 Sick Ag Gehäuse für einen induktiven Sensor und ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses füreinen induktiven Sensor
US11742853B2 (en) 2021-01-21 2023-08-29 Sick Ag Housing for an inductive sensor, method of manufacturing a housing for an inductive sensor

Also Published As

Publication number Publication date
US20080182444A1 (en) 2008-07-31
DE102007004895B4 (de) 2014-06-05
US7425138B2 (en) 2008-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007004895B4 (de) Anordnung für den Einsatz in der Prozessmesstechnik
DE19936300B4 (de) Druckerkennungsvorrichtung und Druckerkennungsvorrichtung-Anordnung hiermit
DE102007042589A1 (de) Einrichtung zur kraftstoffdichten Durchführung von elektrischen Kontaktelementen durch eine Wandung, sowie derartiges Kontaktelement
DE19740363A1 (de) Gassensor
DE102017128291A1 (de) Anordnung aus einem Messgerät und einem Behälter
EP1740903A2 (de) Wegmess-vorrichtung
DE102006028880A1 (de) Kabelverbindung
EP0926474A1 (de) Probe
DE19854100B4 (de) Magnetspulenanordnung
DE102007004896B4 (de) Baueinheit aus einem Gehäusekörper mit Durchführung zur Aufnahme eines Anschlusskabels sowie vorkonfektioniertes Anschlusskabel für eine derartige Baueinheit und Montageverfahren hierfür
DE10108350C1 (de) Baueinheit aus einem Näherungsschalter und einem Kabelanschlußteil und Verfahren zu deren Herstellung
WO2007107229A1 (de) Kabelverschraubung sowie dichtelement dafür
EP0127823A1 (de) Gassensor
DE10237666B4 (de) Steckverbinderelement
DE29901548U1 (de) Näherungsschalter
EP2099100B1 (de) Anschlussstecker
DE69903982T2 (de) Bayonettkupplungsanordnung für eine Flüssigkeitsleitung
EP0640786B1 (de) Kombinierte Schlauch- und Kabelverschraubung
DE102012101232B4 (de) Glühkerzensteckverbinder
DE19856766C1 (de) Rohrpreßverbindung
DE102021101181B4 (de) Gehäuse für einen induktiven Sensor und ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses füreinen induktiven Sensor
DE19511056A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kupplungsteils für elektrische Steckverbindungen
DE19807278C2 (de) Winkelstecker an einem Koaxialkabel
DE3616991A1 (de) Kondensator
DE102020211009A1 (de) Sensoranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20150306

R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee