DE8905733U1

DE8905733U1 - Druckfeste elektrische Leitungsdurchführung

Info

Publication number: DE8905733U1
Application number: DE8905733U
Authority: DE
Original assignee: Escha Bauelemente 5884 Halver De GmbH
Current assignee: Escha Bauelemente 5884 Halver De GmbH
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1989-07-13

Description

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AnmeLder: ESCHA Bauelemente GmbH 5884 Kalver

Die Erfindung betrifft eine druckfeste elektrische Leitwngsdurchführung, welche in einen Uanddurchbruch eines Höchdruckbeiiäi.te 5 od. dgl. einbsubar ist i-rd welche aus einem Einbc ;sörper aus Netall mit einem abgestuften Durchgangskanal besteht, an dessen Ringschulter sich ein mindestens sinen eingebetteten i-tektrisehen Leiter aufweisender Isolierkörper abstützt.

Derartige Leitungsdurchführungen werden in der Praxis auf den verschiedensten Gebieten benötigt, beispielsweise bei druckfesten Schubschaltern zur Positi&nserfassung beweglicher Bauteile in ölhydraulisehen Geräten. Ein solcher Schubschalter ist beispielsweise in dem DE-GN 88 10 750 der Anmelderin beschrieben. Dort sind mehrere Steckerstifte in einer Isolierscheibe gehalten, an deren dem Druckraum zugewandten Ende Anschlußkabel angelötet sind, wobei nach dem Anlöten der auf der Druckseite verbleibende Innenraum des buchsenförmigen Einbaukörpers mit einem Gießharzpfropfen ausgefüllt wird. Ein solcher Gießharzpfropfen erbringt zwar bereits eine gewisse Abdichtung, die aber im Falle von Hochdruckmedium, d. h. von Drücken bis zu 315 bar, nicht ausreicht, eine

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Leckage sicher auszusehließen, insbesondere wenn in die Buchse noch weitere Bauelemente eingepaßt werden müssen, durch die sich enge, mit Gießharz nicht ausfüllbare Leckage-Spalträume ergeben.

Es sind hochdruckfeste elektrische Durchführungen bekannt, bei denen die Leiter in einem Isolierkörper aus Glas oder Keramik eingeschmolzen sind und die ihrerseits in eine Metal lumhullung dicht eingepaßt sind. Solche Glas- oder Kerami kdurchf ührung«.n sind aber teuer in der Herstellung und bruchgefährdet durch mechanische Stöße als auch durch Temperatursprünge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochdruckfeste elektrische Durchführung zu schaffen, die preiswert herstellbar ist und die unempfindlich gegenüber Stößen und Temperaturschwankungen ist.

Ausgehend von einer Durchführung der eingangs genannten Art, wird die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Isolierkörper aus einer glasfast.rverstärkten Kunststoffscheibe mit ein oder mehreren Durchgangsbohrungen für den bzw. die Leiter besteht, daß der Isolierkörper mit Preßsitz im Durchgangskanal und der bzw. die Leiter mit Preßsitz in den Durchgangsbohrungen des Isolierkörpers sitzen und daß der Isolierkörper und der bzw. die Leiter an ihren Umfangsflachen zusätzlich zum Preßsitz in ihre jeweiligen Aufnahmen eingeklebt sind.

Der Erfindung zufolge besteht dabei der scheibenförmige Isolierkörper vorteilhafterweise aus glasfaserverstärktem Expoxidharz, wobei er beispielsweise

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aus einer üblichen elektrischen Leiterplatte ausgeschnitten oder von einer Stange abgelingt sein kann. Bei der verwendeten Klebermasse kann es sich um ein?n hochfesten, öIbeständigen Zweikomponenten-Kleber oder um einen heiß aushärtenden Einkomponenten-Kleber handeln.

Der Schalter nach der Erfindung zeichnet sich zunächst durch einen Aufbau aus verhältnismäßig preiswerten Bauelementen aus, die auf üblichen Drehbänken mit der für einen reproduzierbar festen Preßsitz geforderten Genauigkeit gefertigt werden können, indem eine Durchmesserdifferenz von einigen hundertstel Millimetern zwischen dem jeweils einzupassenden Teil und dem Innendurchmesser des jeweils aufnehmenden Teiles vorgesehen wird. Durch die Kombination von Preßsitz und Einklebung wird ein sowohl gegenüber mechanischen als auch gegenüber thermischen Beanspruchungen innige Grenzflächenverbindung erzielt, die auch bei Drücken von Ober 300 bar zuverlässig dicht bleibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Ringschulter des Einbaukörpers im Bereich ihres Innenrandes einen in axialer Richtung vorstehenden Ringsteg aufweisen, auf dem der Isolierkörper mit einem mittleren Ringbereich seiner druckraumabgewandten Stirnfläche abgestützt ist, so daß der äußere Ringbereich dieser Stirnfläche freiliegt. Durch diese Maßnahmen ist berücksichtigt, daß der im zentralen Bereich auf den scheibenförmigen Isolierkörper ausgeübte Druck darauf gerichtet ist, die Scheibe durchzuwölben, was zu einer solchen Verformung des

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Isolierkörpers führen könnte, daß dieser an seiner Umfängst lache die innige Verbindung mit der Kanalwand verliert. Da bei der Erfindung der scheibenförmige Isolierkörper nur in einem mittleren Ringbereich an der Ringschulter abgestützt ist, während sein äußerer Ringbereich freiliegt, übt nunmehr der auf diesen äußeren Ringbereich des Isolierkörpers ausgeübte Mediumdruck eine einem Durchwölben entgegengerichtete Kraft auf den Isolierkörper aus. Die insgesamt an der Isolierscheibe auftretenden, auf eine Verformung zielenden Kräfte kompensieren sich gegenseitig, so daß der Isolierkörper durchbiegungsmäßig entlastet ist und auch unter Druckschwankungen nicht arbeitet, sondern seine innige Dichtverbindung sowohl zum metallischen Einbaukörper als auch zu den Leitern dauerhaft aufrecht erhält.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Durchgangskanal auf seiner druckraumzugewandten Durchmesserstufe zwischen einem ersten Einführbereich, dessen Durchmesser größer als der der Isolierkörpers ist, und einem Preßsitz-Aufnahmebereich für den Isolierkörper eine umlaufende Klebernut aufweist, deren innenliegendes axiales Ende etwas tiefer als die Ebene der druckraumzugewandten Stirnfläche des Isolierkörpers liegt und einen einen Ringspalt zwischen Nut und Isolierkörper füllenden Klebermassenring umschließt. Wenn der an seinem Außenumfang mit einem Kleberfilm vollständig benetzte Isolierkörper in den Preßsitz-Aufnahmebereich eingetrieben wird, sammelt sich abgestreifte Klebermasse in der Klebernut, von wo aus die Klebermasse anschließend auf die rückwärtige Stirnfläche des Isolierkörpers fließt und dort den Ringspalt völlig ausfüllt, so daß auch an dieser Stirnfläche des Isolierkörpers -optima le DicntverhäItnisse geschaffen sind.

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Schließlich kann der Erfindung noch vorgesehen werden, daß die Leiter aus Stiften bestehen/ welche mit einer Anschlagschulter auf der druck raumzugewandten Stirnfläche des Isolierkörpers aufsitzen und im Anschluß an ihre Anschlagschulter auf etwa halber axialer Wandstärke des Isolierkörpers im Preßsitz eingeklemmt sind und über eine kegelige Ringschulter in einen dünneren Bereich übergehen, welcher durch einen geschlossenen Kieberfiim mit dem vorderen Wandungsbereich der Durchgangsbohrungen des Isolierkörpers verklebt 1st. Auch im Bereich des Preßsitzes ist vorteilhafterweise eine Verklebung vorgesehen. Solllte in diesem Bereich noch eine Leckage auftreten, so ist diese so geringfügig und der Druckabfall längs des Preßsitzes so hoch, daß auch dann im vorderen, verklebten Bereich eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet bleibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, wobei zeigen:

Fig. i eine elektrische Leitungsdurchführung nach der Erfindung, in einem Längsmittenschnitt,

Fig. 2 den Einbaukörper der Durchführung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 gesehen, - in stark verkleinertem Naßstab -,

Fig. 4 einen der Steckerstifte nach Fig. 1, Fig. 5 den scheibenförmigen Isolierkörper der

Durchführung nach Fig. 1, in Draufsicht, und

^:. Fig. 6 den Isolierkörper nach Fig. 5/ teilt im

& Axialschnitt, teils in Seitenansicht.

Die Leitungsdurchführung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem buchsenförmigen Einbaukörper aus Metall, in der Reg«?I aus Stahl, aus einem scheibenförmigen Isolierkörper 2 auf der Druckseite der Leitungsdurchführung, einer Kunst stoffbuchse 3 und

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Boden der Buchse 3 durchsetzenden Leitern 4, wobei beim Ausführungsbeispiel Steckerstifte mit Lötanschlußenden 5 gezeigt sind.

Der beispielsweise in einen Durchbruch eines HochdruckbihäIters mit seinem Gewindeende 6 einschraubbare Einbaukörper 1 besitzt einen im Durchmesser abgestuften Durchgangskanal 7, in dessen Bereich 71 größeren Durchmessers der scheibenförmige Isolierkörper 2 bis Auftreffen auf die Ring^chulter 8 eingesetzt ist. Dieser Kanalbereich 71 umfaßt einen ersten Einführbereich 9, dessen Durchmesser größer als

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% abstützt, während der äußere Ringbereich 14 des Iso-

pj lierkörpers 2 freiliegt. Die Klebernut 10 ragt mit

^:M ihrem inneren Ende etwas tiefer als die druckraum-

zugewandte Stirnfläche 15 des Isolierkörpers 2, und in dem randseitigen Uinkelraum zwischen Klebernut 10 und Isolierkörper 2 ist ein kleiner Ring aus Klebermasse 16 eingebracht. Der scheibenförmige Isolierkörper 2 ist auch an seiner Umfangsflache 17 durch einen feinvernetzten, umfangsmäßig geschlossenen Kleberfilm mit dem Einbaukörper 1 verklebt, jedoch ist die Verklebung derart vorgenommen, daß die Ausdrehung 18 in dem Ringsteg 12 im wesentlichen kleberfrei bleibt.

Die Steckerstifte 4 sind bis Auftreffen ihrer Anschlagschulter 19 auf die druckraumzugewandte Stirnfläche 15 in Durchgangsbohrungen 20 des Isolierkörpers 2 eingesteckt. Dabei besitzen die Stifte 4 im Anschluß an die Anschlagschulter 19 einen Abschnitt 21, dessen Länge etwa gleich der halben axialen Länge des Isolierkörpers 2 ist und dessen Durchmesser um einige zehntel Millimeter größer als der Innendurchmesser der Bohrung 20 ist, so daß die Stifte 4 auf ihrem Bereich 21 im Preßsitz befestigt sind. An den Bereich 21 schließt sich über eine kegelige Ringschulter 22 ein im Durchmesser dünnerer Bereich 23 an, welcher durch einen umfangsmäßig geschlossenen Kleberfilm 24 mit dem vorderen Wandungsbereich der Durchgangsbohrung ?0 des Isolierkörpers 2 dicht verklebt ist. Auch im Bereich des Preßsitz-Bereiches 21 ist vorteilhafterweise eine gewisse Verklebung durch einen extrem dünnen Kleberfilm vorgesehen.

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Claims

GH 5135/89

1. Druckfeste elektrische Leitungsdurchführung, welche in einen Wanddurchbruch eines Hochdruckbehälters od. dgl. einbaubar ist, bestehend aus einem Einbaukörper aus Retail »it eine« abgestuften Durchgangskanal, zn dessen Ringschulter sich ein mindestens einen eingebetteten elektrischer» Leiter aufweisender Isoli abstützt- dadurch gekennzeichnet, daß 'Isolierkörper (2) aus einer glasfaserverstärkten Kunststoffscheibe mit ein oder mehreren Durchgangsboiirungen (20) für den bzw. die Leiter (A) besteht, daß der Isolierkörper (2) mit Preßsitz im Durchgangskanal (7) und der bzw. die Leiter (4) mit Preßsitz in den Durchgangsbohrungen (20) des Isolierkörpers (2) sitzen und daß der Isolierkörper (2) und der bzw. die Leiter (4) an ihren Umfangsflachen zusätzlich zum Preßsitz in ihre jeweiligen Aufnahmen eingeklebt sind.

2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Isolierkörper (2) aus glasfaserverstärktem Expoxidharz besteht und ein aus einer Platte ausgeschnittenes oder von einer Stange abgelängtes Materialstück ist.

3. Durchführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebermasse aus einem hochfesten, öIbestandigen Zweikomponenten-Kleber oder einem heiß aushärtenden Einkompenenten-Kleber besteht und daß die Umfangsflache des Isolierkörpers (2) umfangsmäßig geschlossen mit der Klebermesse benetzt ist.

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Durchführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (8) im Bereich ihres Innenrandes einen in axialer Richtung vorstehenden Ringsteg (12) aufweist, auf dem der Isolierkörper (2) mit einem mittleren Ringbereich seiner druckraumabgewandter; Stirnfläche C13) abgestützt ISt₇ und daß der äußere Ringbereich (U) dieser StirnflSchs (13) freiliegt und der Isolierkörper (2) durcnbieguⁿiisBiiäßig entlastet ist.

Durchführung nach einem d§r Ansprüche 1 bis U. dadurch gekennzeichnet, daß der DurchgangskanaL (7) auf seiner druckraumzu^ewandten Durchmesserstuf« (71) *wf schar» einem ersten Einfuhrbereich (9), dessen Durchmesser größer als der des Isolierkörpers (2) ist, und einem Preßsitz-Auf nahmeberei ch (11) für den Isolierkörper eine umlaufende Klebernut (10) aufweist, deren innenliegendes axiales Ende etwas tiefer als die Ebene der druckraumzugewandten Stirnflicht. '15) des Isolierkörpers liegt und einen einen Ringspalt zwischen Nut (10) jnd Isolierkörper (2) füllenden Klebermassenring (16) umschließt.

Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (4) aus Stiften bestehen, welche mit einer Anschlagschulter (19) auf der druckraumzugewandten Stirnfläche (15) des Isolierkörpers (2) aufsitzen und im Anschluß an ihre Anschlagschultern (19) auf einem Bereich (21), der etwa halb so lang wie die axiale Länge des Isolierkörpers (2) ist, im

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Preßsitz eingeklemmt sind und Ober eine kegelige Ringschulter (22) in einen dünneren Bereich (23) übergehen, welcher durch einen umfangsmäßig geschlossenen Kleberfilm (24) mit dem vorderen Wandungsbereich der DurchgangsbohrMngen (20) des Isolierkörpers (2) verklebt ist.