DE202012003185U1 - Schwingvorrichtung für eine Füllstandsmesseinheit - Google Patents

Schwingvorrichtung für eine Füllstandsmesseinheit Download PDF

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Abstract

Schwingvorrichtung (1) für eine Füllstandsmesseinheit mit – einer in Schwingungen versetzbaren Membran (2a), – einer in Wirkverbindung mit der Membran (2a) stehendes Antriebselement (3) der Membran (2a), – einem hohlzylindrischen Antriebsgehäuse (4) zur Aufnahme des Antriebselementes (3) an einer offenendigen Stirnseite des Antriebsgehäuses (4), und – einem mit dem Antriebselement (3) verbundenen flexiblen, elektrischen Leiter (5), dadurch gekennzeichnet, dass – das Antriebsgehäuse (4) ein erstes hohlzylindrisches Gehäuseteil (4a) aufweist, welches ein zweites hohlzylindrisches Gehäuseteil (4b) konzentrisch und im Wesentlichen flächenschlüssig umschließt, wobei das zweite Gehäuseteil (4b) axialverschieblich in das erste Gehäuseteil (4a) einschiebbar ausgebildet ist, und – der elektrische Leiter (5) ausgehend vom Antriebselement (3) im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil (4a, 4b) klemmend angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schwingvorrichtung für eine Füllstandsmesseinheit gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In der Füllstandmesstechnik werden zur Detektion von Flüssigkeiten sogenannte Vibrationsresonatoren mit piezoelektrischen Antriebssystemen eingesetzt, die in der Regel ein Piezoelement zur mechanischen Schwingungsanregung bspw. einer Schwinggabelmembran aufweisen. Es ist bspw. aus der DE 10 260 088 A1 bekannt, dass ein solches Piezoelement auf der schwingfähigen Einheit, also bspw. auf einer Schwinggabelmembran als Antriebselement aufgeklebt wird. Durch eine solche Klebetechnik wird die Montagezeit reduziert und auf aufwändige mechanische Verbindungselemente verzichtet.
  • Eine gattungsbildende Schwingvorrichtung ist bspw. aus der DE 10 2007 038 022 A1 bekannt, bei der eine mechanisch schwingfähige Einheit, die als Schwinggabel an einer Membran befestigt ist, mittels eines Piezoelementes als Antriebseinheit in mechanische Schwingungen versetzt wird. Diese Antriebseinheit ist zusammen mit einer Elektronikeinheit zur Ansteuerung des Piezoelementes und Auswertung von dessen Sensorsignale in einem Gehäuse zusammengefasst.
  • Um das Eindringen von Flüssigkeit oder von Feuchtigkeit in das Gehäuse zu vermeiden, ist dieses teilweise mit einer Vergussmasse vergossen, jedoch nicht die eigentlichen Kontaktbereiche, um ein Eindringen von Vergussmaterial in die Kontakte zu vermeiden. Ein Leiter, welcher als Flexleiter oder als flexible Leiterplatte ausgeführt ist, stellt die Verbindung zwischen der Antriebseinheit und einer der Elektronikeinheit zugehörigen Kontakteinheit her. Im vergussfreien Raum des Gehäuses kann es temperaturbedingt zu Krafteinwirkungen auf den Leiter kommen, wobei die dadurch bewirkten Bewegungen des Leiters mittels eines Führungselementes so beeinflusst werden, dass eine Schädigung des Leiters oder der Kontaktverbindungen des Leiters verhindert wird.
  • Der Nachteil dieser bekannten Schwingvorrichtung zur Füllstandsmessung liegt in den aufwändigen und zahlreichen Bauteilen, die verhindern, dass die auf einen die Antriebseinheit mit der Elektronikeinheit verbindenden elektrischen Leiter wirkende Kräfte auf dessen Kontaktverbindungen übertragen werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwingvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem einfachen, eine geringe Montagekomplexität bewirkenden Aufbau, insbesondere mit nur einer geringen Anzahl von Bauteilen anzugeben, so dass Zugkräfte, die auf mit einem Antriebselement der Schwingvorrichtung verbundene, elektrische Leiter wirken, nicht auf Kontaktverbindungen des Leiters mit dem Antriebselement übertragen werden.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Schwingvorrichtung zur Füllstandsmessung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Eine solche Schwingvorrichtung für eine Füllstandsmesseinheit mit einer in Schwingungen versetzbaren Membran, einer in Wirkverbindung mit der Membran stehendes Antriebselement der Membran, einem hohlzylindrischen Antriebsgehäuse zur Aufnahme des Antriebselementes an einer offenendigen Stirnseite des Antriebsgehäuses, und einem mit dem Antriebselement verbundenen flexiblen, elektrischen Leiter, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Antriebsgehäuse ein erstes hohlzylindrisches Gehäuseteil aufweist, welches ein zweites hohlzylindrisches Gehäuseteil konzentrisch und im Wesentlichen flächenschlüssig umschließt, wobei das zweite Gehäuseteil axialverschieblich in das erste Gehäuseteil einschiebbar ausgebildet ist, und der elektrische Leiter ausgehend vom Antriebselement im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil klemmend angeordnet ist.
  • Mit dieser erfindungsgemäßen Schwingvorrichtung wird eine einfache und funktionsgerechte Gehäusekonstruktion für das das Antriebselement, vorzugsweise eine Piezoscheibe aufnehmende Antriebsgehäuse geschaffen, welche gleichzeitig mit der einfachen Geometrie der konzentrisch ineinanderlegenden Gehäuseteile eine Klemmung des elektrischen Leiters zwischen der inneren Mantelfläche des ersten Gehäuseteils und der äußeren Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils realisiert. Durch diese Klemmung werden die auf den elektrischen Leiter wirkende Zugkräfte nicht auf die Kontaktverbindungen des Leiters mit dem Antriebselement, vorzugsweise der Piezoscheibe weitergeleitet, sondern werden von dem Antriebsgehäuse aufgenommen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Leiter unter Ausbildung eines das Antriebselement überstehenden Leiterendes mit dem Antriebselement verbunden ist und das Leiterende ausgehend vom Antriebselement im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil klemmend angeordnet ist.
  • Damit wird nicht nur der Leiter klemmend zwischen den beiden Gehäuseteilen gehalten, sondern auch das das Antriebselement, vorzugsweise die Piezoscheibe überstehende Leiterende wird in gleicher Weise zwischen der inneren Mantelfläche des ersten Gehäuseteils und der äußeren Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils klemmend gehalten. Damit kann das Antriebselement, vorzugsweise die Piezoscheibe an der offenendigen Stirnseite des Gehäuse plan und an zwei im Wesentlichen gegenüberliegenden Punkten in der vorgesehenen Lage fixiert werden, insbesondere wenn der Leiter diametral über ein kreisförmiges Antriebselement geführt wird. Weitere Maßnahmen zur Verbindung des Antriebselementes mit dem Antriebsgehäuse sind damit nicht erforderlich.
  • Zur sicheren Klemmung des Leiters bzw. des Leiterendes sind gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung auf der inneren Mantelfläche des ersten Gehäuseteils und der äußeren Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils einander korrespondierende Führungsflächen zur klemmenden Führung des Leiters oder des Leiters und des Leiterendes vorgesehen. Um einen möglichst hohen Kraftschluss bzw. Reibschluss zwischen dem Leiter bzw. dem Leiterende und den beiden Gehäuseteilen zu erzielen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Führungsflächen einen Führungskanal bilden, dessen Querschnitt im Wesentlichen dem Querschnitt des Leiters entspricht. Bei einem flexiblen Flachkabel als elektrischer Leiter stellen diese Führungsflächen ebene Flächen dar, zwischen denen ein solches Flachkabel flächenbündig geklemmt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Leiter oder der Leiter und das Leiterende im Bereich des Gehäuses mit einem Anschlagmittel ausgebildet, welches mit einem komplementären Anschlagmittel des Antriebsgehäuses in Eingriff steht, so dass selbst hohe Zugkräfte auf den Leiter ebenso von dem Antriebsgehäuse aufgenommen werden und damit nicht die Kontaktverbindungen des Leiters mit dem Antriebselement belasten.
  • Vorzugsweise werden solche Anschlagmittel dadurch realisiert, dass eine im Bereich der Führungsflächen verlaufende Verbreiterung des Leiters bzw. des Leiterendes als Anschlagmittel derart vorgesehen ist, dass es an einem antriebsabgewandten stirnseitigen, die äußere Mantelfläche überstehenden Rand des zweiten Gehäuseteils als komplementäres Anschlagmittel anliegt. Solche Verbreiterungen lassen sich an einem Flexleiter oder einer flexiblen Leiterplatte als elektrischer Leiter einfach realisieren. Der als komplementäres Anschlagmittel dienende überstehende Rand an dem zweiten Gehäuseteil dient gleichzeitig als an der Stirnfläche des ersten Gehäuseteils anliegendem Anschlag.
  • Um eine fehlerfreie Montage der beiden Gehäuseteile sicherzustellen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das erste und zweite Gehäuseteil mit korrespondierenden Positionierungselementen ausgebildet, welche beim Einführen des ersten Gehäuseteils in das zweite Gehäuseteil die Führungsflächen aufeinander ausrichten.
  • Zur Realisierung eines Vibrationsresonators bietet es sich an, das Antriebselement als Piezoscheibe, bspw. als kreisförmige Scheibe eines piezoelektrischen Antriebssystems auszubilden. Vorzugsweise ist dabei die in Schwingungen versetzbare Membran als Gabelschwinger ausgebildet und über eine Anpassscheibe, die z. B. als Keramikscheibe ausgebildet sein kann, mit der Piezoscheibe verbunden. Die Verbindung zwischen der Anpassscheibe und der Piezoscheibe einerseits und Membran andererseits kann mittels einer Klebeverbindung hergestellt werden.
  • Diese erfindungsgemäße Schwingvorrichtung für eine Füllstandsmesseinheit mit einer in Schwingungen versetzbaren Membran, einem in Wirkverbindung mit der Membran stehenden Antriebselement der Membran, einem hohlzylindrischen Antriebsgehäuse zur Aufnahme des Antriebselementes an einer offenendigen Stirnseite des Antriebsgehäuses, und einem mit dem Antriebselement verbundenen flexiblen, elektrischen Leiter, insbesondere zur Montage einer Schwingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zeichnet sich erfindungsgemäßen dadurch aus, kann besonders einfach montiert werden, wenn das Antriebselement mit dem radial abstehenden Leiter auf der Stirnseite eines ersten hohlzylindrischen Gehäuseteils des Antriebsgehäuses derart platziert wird, dass der Leiter in einer randseitigen Nut der Gehäusewand des ersten Gehäuseteils liegt und ein zweites hohlzylindrisches Gehäuseteil des Antriebsgehäuses in das erste Gehäuseteil unter Verschiebung des Antriebselementes bis an die gegenüberliegende Stirnseite des ersten Gehäuseteils und gleichzeitiger axialer Führung des Leiters zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil eingeschoben wird, wobei das zweite Gehäuseteil konzentrisch und im Wesentlichen flächenschlüssig von dem ersten Gehäuseteil umschlossen wird.
  • Auf diese Weise wird eine einfache und schnelle Montage des Antriebsgehäuses erzielt, wobei gleichzeitig mit der Montage eine Zugentlastung des mit dem Antriebselement verbundenen elektrischen Leiters realisiert wird. Das Antriebselement stellt vorzugsweise eine Piezoscheibe dar.
  • Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn der Leiter unter Ausbildung eines das Antriebselement überstehenden Leiterendes mit dem Antriebselement verbunden wird, wobei das Leiterende in einer weiteren randseitigen Nut der Gehäusewand des ersten Gehäuseteils liegt und das Leiterende beim Einschieben des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil ausgehend vom Antriebselement im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil geführt wird.
  • Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Montage dadurch, dass das Antriebselement mit dem auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebselementes überstehenden Leiter in die beiden hierfür vorgesehen Nuten eingelegt wird und mit dem Einführen des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil das Antriebselement in das Innere des ersten Gehäuseteils bis an dessen gegenüberliegende Stirnseite gedrückt wird, wodurch nicht nur gleichzeitig der Leiter und das Leiterende durch Anpassung an die beiden Gehäuseteile umgeformt und zwischen diese beiden Gehäuseteile geklemmt wird, sondern das Antriebselement, vorzugsweise die Piezoscheibe dadurch auch flächenschlüssig an der Stirnseite des zweiten Gehäuseteils in der vorgesehenen Lage fixiert wird. Weitere Verbindungsmittel zur Verbindung des Antriebselementes mit dem Antriebsgehäuse sind damit nicht erforderlich.
  • Vorteilhaft gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es, wenn das erste und zweite Gehäuseteil mit der Nut bzw. mit der weiteren Nut fluchtende Führungsflächen auf der äußeren und inneren Mantelfläche ausgebildet werden, in die beim Einschieben des zweiten Gehäuseteils in das erste Gehäuseteil der Leiter bzw. der Leiter und das Leiterende geführt wird bzw. werden. Damit wird die Gefahr einer Fehlmontage zuverlässig verhindert.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Schwingvorrichtung als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine Teilschnittdarstellung der Schwingvorrichtung nach 1,
  • 3 eine perspektivische Darstellung eines teilmontierten Antriebsgehäuses,
  • 4 eine weitere perspektivische Darstellung eines teilmontierten Antriebsgehäuses,
  • 5 eine perspektivische Darstellung des Antriebsgehäuses der Schwingvorrichtung nach 1, und
  • 6 eine weitere perspektivische Darstellung des Antriebsgehäuses nach 1,
  • Die Schwingvorrichtung 1 nach 1 für eine Füllstandsmesseinheit umfasst ein Antriebsgehäuse 4 mit einem Gabelschwinger 2 sowie eine flexible Leiterplatte bzw. einen Flexleiter als Leiter 5 mit Leiterbahnen 5b, welcher als Verbindungskabel zur Verbindung der Schwingvorrichtung 1 mit einem Messwertaufnehmer (nicht dargestellt) dient. Dieser Flexleiter 5 ist mehrfach gefaltet und kann durch Auftrennung von Stegen aufgefaltet werden, um dadurch dessen Länge zu vergrößern. Solche Flexleiter 5 werden auf einer Basisfolie, bspw. einer Polyamidfolie aufgebaut, auf der die Leiterbahnen 5b angeordnet sind. Ein diese Schwingvorrichtung 1 aufnehmendes Gehäuse zur Bildung eines Messwertaufnehmers ist in dieser 1 nicht dargestellt.
  • Der Aufbau der Schwingvorrichtung 1 und von dessen Antriebsgehäuse 4 ist im Detail in der Teilschnittdarstellung der 2 zu erkennen.
  • Hiernach ist das Antriebsgehäuse 4 als kreisförmiger Hohlzylinder ausgebildet und besteht aus einem ersten und zweiten hohlzylindrischen Gehäuseteil 4a und 4b, wobei das zweite hohlzylindrische Gehäuseteil 4b konzentrisch und flächenschlüssig von dem ersten Gehäuseteil umschlossen wird. Dabei sind diese beiden Gehäuseteile 4a und 4b derart aufeinander abgestimmt, dass zur Montage des Antriebsgehäuses 4 das zweite Gehäuseteil 4b in das erste Gehäuseteil 4a eingeschoben werden kann, wie dies aus 4 zu erkennen ist, d. h. dass das zweite Gehäuseteil 4b axialverschieblich in das erste Gehäuseteil 4a einschiebbar ausgebildet ist.
  • An einer offenen Stirnseite des Antriebsgehäuses 4 ist gemäß 2 eine Piezoscheibe 3 als Antriebselement angeordnet, welche über eine als Keramikscheibe ausgebildete Anpassscheibe 16 mit einer Membran 2a des Gabelschwingers 2 über Klebeverbindungen verbunden ist. Der Gabelschwinger 2 ist einstückig aus der Membran 2a und einem gabelförmigen Schwingkörper 2b hergestellt, wobei die Membran 2a von einem umlaufenden Rand 2c umrandet wird, der die Verbindung mit dem Gehäuse (nicht dargestellt) der Füllstandsmesseinheit herstellt.
  • Die kreisförmige Piezoscheibe 3 ist in Draufsicht in einer in das erste Gehäuseelement 4a eingelegter Montagelage in 3 dargestellt. Hiernach ist der Flexleiter 5 mit mehreren Leiterbahnen 5b diametral über die Piezoscheibe 3 geführt und dabei über bevorzugt vier Kontaktstellen 3a elektrisch mit der Piezoscheibe 3 elektrisch verbunden, wobei diese Kontakte als Lötpunkte, Schweißpunkte oder Leitkleberverbindungen ausgebildet sein können. Das über die Piezoscheibe 3 hinausgeführte Leiterende 5a weist keine Leiterbahnen 5b auf, besteht also nur aus der Basisfolie des Flexleiters 5.
  • Zur Montage des Antriebsgehäuses 4 wird, wie aus 3 zu erkennen ist, die Piezoscheibe 3 zusammen mit dem Flexleiter 5 derart auf eine Stirnseite des ersten Gehäuseteils 4a aufgelegt, dass der von der Piezoscheibe 3 radial abstehende Flexleiter 5 als auch dessen ebenso von der Piezoscheibe 3 radial abstehendes Leiterende 5a jeweils in einer Nut 18a und einer weiteren Nut 18b der Gehäusewand 17a des ersten Gehäuseteils 4a liegen.
  • Anschließend wird gemäß 4 das zweite Gehäuseteil 4b auf die Piezoscheibe 3 aufgesetzt und in das erste Gehäuseteil 4a eingeschoben, so dass dadurch die Piezoscheibe 3 durch das erste Gehäuseteil 4a bis an dessen gegenüberliegende Stirnseite geschoben wird und dabei gleichzeitig der Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a derart umgelenkt und umgeformt werden, dass sie sich an die Kontur der beiden Gehäuseteile 4a und 4b anpassen und so zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil 4a und 4b verlaufen, d. h. der Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a werden zwischen der inneren Mantelfläche 6 des ersten Gehäuseteils 4a und der äußeren Mantelfläche 7 des zweiten Gehäuseteils 4b geklemmt, wodurch während des Fügens der beiden Gehäuseteile 4a und 4b als auch im Betrieb bspw. bei Temperaturzyklen entstehende Zugkräfte auf den Flexleiter 5 bzw. dessen Leiterende 5a diese nicht auf die Piezoscheibe 3 einwirken, sondern von den Gehäuseteilen 4a und 4b aufgefangen werden. Durch dieses Klemmen wirken auch keine seitlichen Zugkräfte auf die Kontaktverbindung zwischen den Kontaktstellen 3a und dem Flexleiter 5 bzw. dessen Leiterende 5a.
  • Zur Führung des Flexleiters 5 und dessen Leiterende 5a sind Führungsflächen 8a und 8b auf der inneren Mantelfläche 6 des ersten Gehäuseteils 4a und korrespondierende Führungsflächen 9a und 9b auf der äußeren Mantelfläche 7 des zweiten Gehäuseteils 4b angeformt, so dass der Flexleiter 5 in einem von den Führungsflächen 8a und 9a gebildeten Führungskanal 10 geführt wird und die Führungsflächen 8b und 9b einen Führungskanal 11 für das Leiterende 5a bilden.
  • Das zweite Gehäuseteil 4b weist stirnseitig einen als überstehenden Rand 14 ausgebildetes Anschlagmittel auf, welcher die Einschiebebewegung des zweiten Gehäuseteils 4b beendet, so dass dann die Piezoscheibe 3 flächenschlüssig, d. h. exakt plan an der Stirnseite des ersten Gehäuseteils 4a anliegt und gleichzeitig durch den zwischen den beiden Gehäuseteilen 4a und 4b geklemmten Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a im vorgesehenen Sitz des Antriebsgehäuses 4 fixiert wird. Daher ist eine weitere Arretierung der Piezoscheibe 3, die bspw. die Piezoscheibe 3 umgreift, nicht erforderlich.
  • Dieser Rand 14 des zweiten Gehäuseteils 4b weist im Bereich der Führungsflächen 9a und 9b einen Ausschnitt 14a auf, so dass beim Einführen des zweiten Gehäuseteils 4b zunächst der Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a aus der Ebene der Piezoscheibe 3 in die axiale Richtung des Antriebsgehäuses 4 bzw. der Führungskanäle 10 und 11 umgelenkt werden und anschließend in dieser Richtung auch stirnseitig im Bereich dieser Ausschnitte 14a aus dem Antriebsgehäuse 4 austreten können.
  • Zur fehlerfreien und sicheren Montage des Antriebsgehäuses 4 weisen die beiden Gehäuseteile 4a und 4b jeweils einander korrespondierende Positionierungsmittel 15a und 15b auf, die das Einführen des ersten Gehäuseteils 4a in das zweite Gehäuseteil 4b nur in derjenigen Lage ermöglichen, in der die Führungsflächen 8a und 9a bzw. 8b und 9b den Führungskanal 10 bzw. 11 bilden können. Hierzu weist das zweite Gehäuseteil 4b als Positionierungsmittel einen auf der äußeren Mantelfläche 7 axial verlaufenden Wulst 15b auf, der in eine entsprechend geformte Nut 15a auf der inneren Mantelfläche des ersten Gehäuseteils 4a eingreift. Es sind zwei diametral angeordnete Paare solcher Positionierungshilfen 15a und 15b an den beiden Gehäuseteilen 4a und 4b realisiert.
  • Der Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a weisen in dem Bereich, der in Anlage mit den Führungsflächen 8a und 8b bzw. 9a und 9b kommt jeweils Anschlagmittel 12a und 12b bzw. 13a und 13b auf, die als Verbreiterungen beidseitig des streifenartigen Flexleiters 5 bzw. dessen Leiterendes 5a angeformt sind. Diese Verbreiterungen 12a und 12b bzw. 13a und 13b überstehen die Kanten des Flexleiters 5 bzw. dessen Leiterende 5a mit einer gleichschenkligen und konisch nach außen verlaufender Trapezform.
  • Diese Anschlagmittel 12a und 12b bzw. 13a und 13b dienen dazu, im montierten Zustand des Antriebsgehäuses 4, wenn also der Flexleiter 5 und dessen Leiterende 5a in dem Führungskanal 10 bzw. 11 zwischen den beiden Gehäuseteilen 4a und 4b geklemmt wird, an dem als Rand 14 ausgebildeten Anschlagmittel des zweiten Gehäuseteils 4b anzuliegen, so dass bei auf den Flexleiter 5 bzw. das Leiterende ausgeübten Zugkräften diese nicht nur durch dessen Klemmung zwischen den beiden Gehäuseteilen 4a und 4b auf das Antriebsgehäuse 4 übertragen wird, sondern auch durch das Anliegen der Verbreiterungen 12a und 12b bzw. 13a und 13b am Rand 14 des zweiten Gehäuseteils 4b.
  • Durch diese Klemmung werden keine Kräfte auf die mit den Kontaktstellen 3a realisierten Kontaktverbindungen zwischen der Piezoscheibe 3 und dem Flexleiter 5 übertragen. Zugkräfte auf den Flexleiter 5 werden zugelassen, jedoch wirken diese nicht auf die Kontaktverbindungen, sondern nur auf das Antriebsgehäuse 4. Solche Zugkräfte können bei Vibrationen, Temperaturzyklen, bei der Montage oder auch durch die Verwendung eines Elektronikvergusses im Bereich der Piezoscheibe 3 aufgrund einer Ausdehnung und Schrumpfung eines solchen Vergusses erzeugt und auf den Flexleiter 5 übertragen werden.
  • Insgesamt wird eine Schwingvorrichtung 1 mit einem Antriebsgehäuse 4 mit wenigen Bauteilen und einer eine geringe Montagekomplexität aufweisenden Montage erreicht, wobei gleichzeitig ein flacher und platzsparender Aufbau sichergestellt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwingvorrichtung
    2
    Gabelschwinger
    2a
    Membran des Gabelschwingers 2
    2b
    gabelförmiger Schwingkörper des Gabelschwingers 2
    2c
    umlaufender Rand der Membran 2a
    3
    Antriebselement, Piezoscheibe
    3a
    Kontaktstellen des Antriebselementes 3 mit dem Leiter 5
    4
    Antriebsgehäuse
    4a
    erstes Gehäuseteil des Antriebsgehäuse 4
    4b
    zweites Gehäuseteil des Antriebsgehäuse 4
    5
    Leiter, Flexleiter, flexible Leiterplatte
    5a
    Leiterende des Leiters 5
    5b
    Leiterbahnen des Leiters 5
    6
    inneren Mantelfläche des ersten Gehäuseteils 4a
    7
    äußere Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils 4b
    8a
    Führungsfläche des ersten Gehäuseteils 4a
    8b
    Führungsfläche des ersten Gehäuseteils 4a
    9a
    Führungsfläche des zweiten Gehäuseteils 4b
    9b
    Führungsfläche des zweiten Gehäuseteils 4b
    10
    Führungskanal des Leiters 5
    11
    Führungskanal des Leiterendes 5a
    12a
    Anschlagmittel des Leiters 5
    12b
    Anschlagmittel des Leiters 5
    13a
    Anschlagmittel des Leiterendes 5a
    13b
    Anschlagmittel des Leiterendes 5a
    14
    Anschlagmittel des Antriebsgehäuses 4, Rand des zweiten Gehäuseteils 4b
    14a
    Ausschnitt des Randes 14
    15a
    Positionierungselemente des ersten Gehäuseteils 4a
    15b
    Positionierungselemente des zweiten Gehäuseteils 4b
    16
    Anpassscheibe/Keramikscheibe
    17a
    Gehäusewand des ersten Gehäuseteils 4a
    17b
    Gehäusewand des zweiten Gehäuseteils 4b
    18a
    Nut der Gehäusewand 17a
    18b
    Nut der Gehäusewand 17a
  • 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 10260088 A1 [0002]
    • DE 102007038022 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Schwingvorrichtung (1) für eine Füllstandsmesseinheit mit – einer in Schwingungen versetzbaren Membran (2a), – einer in Wirkverbindung mit der Membran (2a) stehendes Antriebselement (3) der Membran (2a), – einem hohlzylindrischen Antriebsgehäuse (4) zur Aufnahme des Antriebselementes (3) an einer offenendigen Stirnseite des Antriebsgehäuses (4), und – einem mit dem Antriebselement (3) verbundenen flexiblen, elektrischen Leiter (5), dadurch gekennzeichnet, dass – das Antriebsgehäuse (4) ein erstes hohlzylindrisches Gehäuseteil (4a) aufweist, welches ein zweites hohlzylindrisches Gehäuseteil (4b) konzentrisch und im Wesentlichen flächenschlüssig umschließt, wobei das zweite Gehäuseteil (4b) axialverschieblich in das erste Gehäuseteil (4a) einschiebbar ausgebildet ist, und – der elektrische Leiter (5) ausgehend vom Antriebselement (3) im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil (4a, 4b) klemmend angeordnet ist.
  2. Schwingvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Leiter (5) unter Ausbildung eines das Antriebselement (3) überstehenden Leiterendes (5a) mit dem Antriebselement (3) verbunden ist, und – das Leiterende (5a) ausgehend vom Antriebselement (3) im Wesentlichen in axialer Richtung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil (4a, 4b) klemmend angeordnet ist.
  3. Schwingvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der inneren Mantelfläche (6) des ersten Gehäuses (4a) und der äußeren Mantelfläche (7) des zweiten Gehäuseteils (4b) einander korrespondierende Führungsflächen (8a, 8b; 9a, 9b) zur klemmenden Führung des Leiters (5) oder des Leiters (5) und des Leiterendes (5a) vorgesehen sind.
  4. Schwingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (8a, 8b; 9a, 9b) einen Führungskanal (10, 11) bilden, dessen Querschnitt im Wesentlichen dem Querschnitt des Leiters (5) bzw. des Leiterendes (5a) entspricht.
  5. Schwingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (5) oder der Leiter (5) und das Leiterende (5a) im Bereich des Antriebsgehäuses (4) mit einem Anschlagmittel (12a, 12b; 13a, 13b) ausgebildet ist, welches mit einem komplementären Anschlagmittel (14) des Antriebsgehäuses (4) in Eingriff stehen.
  6. Schwingvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich der Führungsflächen (8a, 8b; 9a, 9b) verlaufende Verbreiterung (12a, 12b; 13a, 13b) des Leiters (5) oder des Leiters (5) und des Leiterendes (5a) als Anschlagmittel derart vorgesehen ist, dass es an einem sensorabgewandten stirnseitigen, die äußere Mantelfläche (7) überstehenden Rand (14) des zweiten Gehäuseteils (4b) als komplementäres Anschlagmittel anliegt.
  7. Schwingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Gehäuseteil (4a, 4b) korrespondierende Positionierungselemente (15a, 15b) aufweisen, welche beim Einführen des ersten Gehäuseteils (4a) in das zweite Gehäuseteil (4b) die Führungsflächen (8a, 8b; 9a, 9b) aufeinander ausrichten.
  8. Schwingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement als Piezoscheibe (3) eines piezoelektrischen Antriebssystems ausgebildet ist.
  9. Schwingvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schwingungen versetzbare Membran (2a) vorzugsweise als Gabelschwinger (2) ausgebildet und über eine Anpassscheibe, bevorzugt eine Keramikscheibe (16), mit der Piezoscheibe (3) verbunden ist.
  10. Schwingvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Piezoscheibe (3) und der Anpassscheibe (16) einerseits und der Membran (2a) andererseits mittels einer Klebeverbindung hergestellt wird.
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