EP3227642A1

EP3227642A1 - Sensoranordnung

Info

Publication number: EP3227642A1
Application number: EP15800772.4A
Authority: EP
Inventors: Kjeld Winther Jacobsen; John B. Jacobsen; Mikkel HAUGAARD
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2017-10-11
Also published as: RU2017119006A3; CN107003158A; RU2017119006A; US10288457B2; WO2016087256A1; US20170328747A1

Abstract

Die Sensoranordnung weist einen Sensor auf, der in einem Gehäuse angeordnet ist, welches aus zwei Kunststoffspritzgussteilen (2, 3) aufgebaut ist. Die elektrischen Leiter, welche dichtend durch das Gehäuse (1 ) hindurchgeführt sind, sind mittels O-Ringen abgedichtet, die einerseits in einer Nut des Leiters und andererseits in einer eine Gehäusedurchführung bildenden Ausnehmung anliegen.

Description

Titel: Sensoranordnung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Derartige Sensoranordnungen zählen zum Stand der Technik und wei- sen einen oder mehrere Sensoren auf, die in einem Gehäuse angeordnet sind, welches aus mindestens einem Kunststoffspritzgussteil besteht. Dabei ist der Sensor entweder direkt oder über im Gehäuse befindliche Sensorelektronik mit mindestens einem Leiter verbunden, der dichtend durch das Gehäuse zu führen ist.

Leitungsdurchführungen zählen zum Stand der Technik und sind je nach Ausführung unterschiedlich aufwendig, aber auch unterschiedlich dicht. Während bei größeren Gehäusen für elektrische Geräte eine abgedichtete Kabeldurchführung zum Stand der Technik zählt, die wieder lösbar ist, ist eine solche Abdichtung für die in der Regel vergleichsweise kleinen Sensorgehäuse nicht geeignet.

Bei Sensorgehäusen ist es üblich, die Leiter zusammen mit einem Teil des Gehäuses mit Kunststoff zu umspritzen und so eine dichte Verbindung zu schaffen. Ein Problem dieser kunststoffumspritzten Leiter ist jedoch, dass sich zwischen Leiter und Kunststoff kein fester Verbund bildet, insbesondere aufgrund von Temperaturschwankungen ein Spalt entsteht, über welchen Feuchtigkeit, zum Beispiel durch Kapillarwirkung, durch Diffusion oder in anderer Weise in das Gehäuse eindringen kann. Dies ist ins- besondere bei kleinen Sensorgehäusen problematisch, da schon gerin- ge Mengen Feuchtigkeit genügen, um die im Gehäuse befindliche Elektronik oder den Sensor selbst zu schädigen.

Zwar zählt es bei Sensoranordnungen beispielsweise aus EP 2 083 250 AI zum Stand der Technik, das Gehäuse mehrlagig aufzubauen und zumindest eine Lage aus einem besonders diffusionsdichten Kunststoff zu bilden. Auch ist es bekannt, innerhalb des Gehäuses ein Trocknungsmittel anzuordnen, um etwaige eindringende Feuchtigkeit zu binden. Solche Trocknungsmittel, wie Silikagel oder Calciumchlorid zählen zum Stand der Technik, benötigen jedoch eine gesonderte Umhausung, um mit den empfindlichen elektronischen Bauteilen nicht in direkten Kontakt zu gelangen.

Dieses Problem verstärkt sich bei Sensoranordnungen mit einem ver- gleichsweise kleinen Gehäuse, bei dem der Sensor selbst mit der Flüssigkeit in Verbindung steht, wie dies beispielsweise bei Druck- oder Differenzdrucksensoren oder Temperatursensoren der Fall ist (EP 2 626 567 AI ). Hier kann auch die Leiterdurchführung selbst unmittelbar einer umgebenden Flüssigkeit, zumindest einer feuchten Umgebung ausgesetzt sein.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Sensoranordnung dahingehend zu verbessern, dass einerseits das Gehäuse gegen eindringende Flüssigkeit besser abge- dichtet ist, andererseits die Leiterdurchführung in das Gehäuse konstruktiv einfach und kostengünstig gestaltet ist. In Weiterbildung der Erfindung soll die eindringende Flüssigkeit gebunden werden, um eine möglichst lange Lebensdauer der Sensoranordnung zu erhalten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Sensoranordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Sensoranordnung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben. Hierbei können die in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegebenen Merkmale jeweils für sich, aber auch in geeigneter Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 weiter ausge- stalten.

Unter Sensor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Teil der Sensoranordnung zu verstehen, über welchen die zu messende Größe erfasst wird, also das eigentliche elektronische und/oder mechanische Ele- ment, dessen Veränderung erfasst und dessen Signal gegebenenfalls aktiv oder passiv mittels einer Sensorelektronik aufbereitet wird. Ein solcher Sensor kann beispielsweise durch ein Thermoelement, durch einen Dehnungsmessstreifen oder andere bekannte Sensorelemente gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Sensoranordnung weist mindestens einen Sensor auf, der in oder an einem Gehäuse angeordnet ist, welches aus Kunststoff besteht und aus mindestens einem Kunststoffspritzgussteil aufgebaut ist. Mindestens ein elektrischer Leiter ist dichtend durch das Ge- häuse hindurchgeführt und mit dem Sensor oder einer gegebenenfalls im Gehäuse vorhandenen Sensorelektronik elektrisch leitend verbunden. Gemäß der Erfindung ist die Abdichtung zwischen Gehäuse und Leiter durch einen O-Ring gebildet. Grundgedanke der erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist es, nicht wie beim Stand der Technik, ein Kabel dichtend in das Gehäuse einzuführen oder die in das Gehäuse führenden Leiter direkt mit Kunststoff zu umspritzen, sondern jeden Leiter einzeln mittels eines O-Rings gegenüber dem Gehäuse, also der Gehäusedurchführung abzudichten, um auf diese Weise unabhängig von der weiteren Ummantelung eine zuverlässige und langzeitstabile Dichtung zwischen Leiter und Gehäuse herzustellen. Eine solche Abdichtung ist konstruktiv einfach, kostengüns- †ig in der Herstellung und Montage sowie langzeitstabil. Sie verhindert zuverlässig, dass Feuchtigkeit zwischen Ummantelung und Leiter in das Gehäuse eindringen kann, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Diese Abdichtung des Leiters selbst gegenüber dem Gehäuse bildet die Grundlage für eine langzeitdichte Leiterdurchführung.

Hierbei ist gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung in dem Gehäuse eine Ausnehmung vorgesehen, welche zur Durchführung eines Leiters vorgesehen ist und in welcher der O-Ring zur Anlage kommt, der auf dem die Ausnehmung durchsetzenden Leiter sitzt. Damit erfolgt eine klassische Abdichtung zwischen zwei Flächen mittels eines O-Rings. Vorzugsweise ist der O-Ring dabei in einer umlaufenden Nut des Leiters angeordnet, um so eine definierte Lage sicherzustellen und die Montage zu erleichtern, indem der O-Ring vor der Montage auf den Leiter aufgeschoben und rückfedernd innerhalb der Nut gehalten ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmung einen konisch umlaufenden Abschnitt aufweist, der so ausgerichtet ist, dass dieser von innen nach außen gesehen enger wird, in dem der O-Ring zur Anlage kommt. Dieser konische Abschnitt vereinfacht die Montage des Leiters mit dem darauf sitzenden O-Ring, da der konische Abschnitt den Leiter mit dem darauf sitzenden O-Ring führt und in die bestimmungsgemäße Lage leitet, in welcher der O-Ring umfänglich innerhalb der Ausnehmung dichtend anliegt.

Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Sensoranordnung besteht vorteilhaft aus mindestens zwei Gehäuseteilen, die jeweils aus unst- stoffspritzguss gebildet sind, wobei innerhalb des Gehäuses vorteilhaft zumindest ein Teil der Sensorelektronik befindlich ist. Die zweiteilige Aus- bildung vereinfacht die Montage, erlaubt gegebenenfalls ein Wiederöffnen des Gehäuses im Falle einer Reparatur und gewährleistet, dass die dichtende Leiterdurchführung im Wesentlichen unabhängig von den übrigen Montageschritten erfolgen kann.

Um auch für den Fall, dass in das Sensorgehäuse Feuchtigkeit eindrin- gen sollte, die Langzeitstabilität der Sensoranordnung nicht zu gefährden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung innerhalb des Gehäuses mindestens ein Absorptionskörper zur Aufnahme und zum Binden von Feuchtigkeit angeordnet, der eine definierte Raumform aufweist und der als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist, also definiert innerhalb des Gehäuses angeordnet und wie ein Festkörper montiert werden kann.

Unter Absorptionskörper im Sinne der Erfindung ist ein Körper zu verstehen, der Wasser und/oder Feuchtigkeit dauerhaft binden kann. Dabei sollte gemäß der Erfindung ein Absorptionskörper verwendet werden, dessen Kunststoff mindestens 0,5 Masseprozent Wasser und/oder mindestens 0,2 Masseprozent Feuchtigkeit, vorzugsweise mehr als 5 Masseprozent Wasser und/oder mehr als 2 Masseprozent Feuchtigkeit aufnehmen kann. Je höher die Aufnahmefähigkeit für Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit ist, desto günstiger ist es, wesentlich ist allerdings, dass das Wasser bzw. die Feuchtigkeit im Absorptionskörper gebunden bleiben. Es sind eine Vielzahl von Kunststoffen bekannt, die hierfür prädestiniert sind. So können hier vorteilhaft Polyoxymethylen, Polyethersulfon, Acryl- nitril-Butadien-Styrol oder vorzugsweise Polyamid eingesetzt werden. Als geeignet hierfür hat sich z. B. ein unter der Marke Ultramid ® A3W spezifizierter Kunststoff der BASF Aktiengesellschaft, Deutschland erwiesen, es handelt sich hierbei um ein Polyamid. Dieser Kunststoff kann 8 bis 9 Masseprozent an Wasser aufnehmen (bei 23°C) bzw. 2,5 bis 3,1 Masseprozent an Feuchtigkeit (bei 23°C und 50 % relativer Luftfeuchte). Als Po- lyoxymethylen wird hier beispielhaft Hostaform ® C9021 der Ticona GmbH Deutschland aufgeführt. Als Polyethersulfon wird beispielhaft der von der BASF Aktiengesellschaft, Deutschland unter der Marke Ult- rason ® E 2010 G6 SW 15038 angebotene Kunststoff angegeben. Als ABS-Kunststoff wird beispielhaft ein von der saudi-arabischen Firma Sabic unter der Marke Cycolac® Resin S702S angebotener Kunststoff genannt. Die vorgenannten Kunststoffe sind sämtlichst zum Spritzgießen geeignet und weisen die erforderlichen wasser- bzw. feuchtigkeitsbindenden Eigenschaften auf.

Unter Feuchtigkeit im Sinne der Erfindung ist nicht nur Wasser zu verstehen, sondern auch jede andere Flüssigkeit, die in einem solchen Ge- häuse gebunden werden soll, wie beispielsweise Alkohol oder Benzin, je nachdem für welche Flüssigkeitsumgebung die Sensoranordnung bestimmt ist. Es versteht sich, dass der Absorptionskörper zur Bindung dieser Flüssigkeit entsprechend angepasst ist. Auch können Absorptionskörper für unterschiedliche Flüssigkeiten in einem Gehäuse vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft ist es, die beiden Gehäuseteile mittels eines O- Rings zueinander abzudichten. Solche O-Ringe sind Standardbauteile, die kostengünstig verfügbar sind und eine hohe Dichtheit gewährleisten. Wenn das Gehäuse aus mehr als zwei Gehäuseteilen aufgebaut ist, ist es vorteilhaft, alle Gehäuseteile zueinander jeweils über O-Ringe abzudichten.

Eine besonders vorteilhafte Sensoranordnung ergibt sich, wenn das Gehäuse einen zumindest abschnittsweise rohrförmigen Gehäuseteil aufweist und einen diesen an einem Ende abschließenden Deckel. Dieser Deckel ist dann vorteilhaft unter Eingliederung eines O-Rings mit dem anderen Gehäuseteil verbunden. Dabei ist der rohrförmige Abschnitt im Bereich, in dem die Dichtung eingegliedert ist, vorteilhaft kreisrund, jedoch nicht notwendigerweise. Der O-Ring kann auch einer ovalen oder anderen Gehäusekontur folgen, die beispielsweise im Hinblick auf die Einbausituation der Sensoranordnung in einer Vorrichtung vorgegeben oder vorteilhaft sein kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der mindestens eine elektrische Leiter durch ein Gehäuseteil, vorzugsweise den Deckel des Gehäuses geführt ist. Zweckmäßigerweise sind sämtliche Leitungsdurchführungen in nur einem Gehäuseteil, da dann nur ein Gehäuseteil mit den für die Leiterdurchführung erforderlichen Herstellungs- und Montageschritten zu belegen ist.

Die Abdichtung des Leiters gegenüber dem Gehäuseteil erfolgt erfin- dungsgemäß durch einen O-Ring. Um eine zuverlässige elektrische An- bindung zu gewährleisten, ist der Leiter bzw. jeder Leiter gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung an seiner gehäusefernen Seite elektrisch leitend mit einer Leitung verbunden, wobei diese Leitungsverbindung vorteilhaft mit einem elektrisch isolierenden Schrumpf- schlauch überzogen und dann mit Kunststoff umspritzt ist. Wenn hier, was in der Regel der Fall ist, mehrere Leiter angeordnet sind, so versteht es sich, dass diese jeweils nach Fertigstellung der elektrischen Verbindung je mit einem Schrumpfschlauch überzogen werden und dann gemeinsam mit Kunststoff umspritzt werden. Die elektrische Verbindung erfolgt vorteilhaft durch Löten, kann jedoch auch durch Schweißen oder durch eine Klemmverbindung erfolgen. Dabei ist es vorteilhaft so, dass zunächst die Leiter mit den darauf angebrachten O-Ringen in den entsprechenden Ausnehmungen im Deckel bzw. gegebenenfalls in einem anderen Gehäuseteil angeordnet werden, wonach die elektri- sehen Verbindungen hergestellt, die Schrumpfschläuche angebracht und schließlich der so gebildete Leitungsanschluss mit Kunststoff umspritzt wird, um so mit dem Deckel bzw. dem entsprechenden Gehäuseteil fest und unlösbar verbunden zu werden. Sowohl montagetechnisch als auch aus Gründen der Stabilität und der Dichtheit ist es vorteilhaft, wenn der Deckel stopfenförmig ausgebildet ist und einen die Stirnseite des rohrförmigen Gehäuseteils übergreifen- den Deckelteil aufweist, der mit diesem Gehäuseteil abschließt und einen abgesetzten stopfenförmigen Deckelteil aufweist, der in den rohrformigen Gehäuseteil eingreift. Zur Abdichtung der beiden Gehäuseteile ist ein O-Ring zwischen dem abgesetzten Deckelteil und der Innensei- te des rohrformigen Gehäuseteils angeordnet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das deckelferne Ende des rohrformigen Gehäuseteils zu einer Spitze ausgeformt, in welcher der Sensor angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung ist also an einem Ende des rohrformigen Gehäuseteils der Sensor in der Spitze angeordnet und zum anderen Ende der Deckel, welcher die elektrischen Leitungsdurchführungen aufweist.

Die Sensorelektronik ist vorteilhaft zumindest teilweise auf einer Leiter- platte angeordnet, die den rohrformigen Gehäuseteil längs durchsetzt und an einem Ende den Sensor oder die Sensoren trägt und am anderen Ende mit den durch den Gehäusedeckel geführten Leitern verbunden ist und die entsprechenden Leitungskontakte trägt. Um den innerhalb des Sensorgehäuses gebildeten Raum möglichst weitgehend durch den Absorptionskörper zu nutzen ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Absorptionskörper der Innenkontur des Gehäuses angepasst und mittels Abstandshaltern mit Abstand zur Gehäusewand angeordnet. Diese Abstandshalter verhindern zum einen, dass der Absorptionskörper an der Gehäusewand anliegt, sodass um den Absorptionskörper herum eine gewisse Zirkulation und damit auch Verteilung der Feuchtigkeit möglich ist. Andererseits sind die Abstandshalter wichtig, damit zwischen dem Absorptionskörper und der Gehäusewand ein gewisser Freiraum verbleibt, den der Absorptionskörper be- nötigt, um sich bei Feuchtigkeitsaufnahme entsprechend ausdehnen zu können. Die Abstandshalter sind vorteilhaft Teil des Absorptionskörpers und vorzugsweise durch aus dem Absorptionskörper seitlich auskragende Federzungen ausgebildet, die sich in Einbaulage an der Gehäusewand abstützen und somit den Absorptionskörper mit Abstand zur Gehäuse- wandung innerhalb des Gehäuses halten.

Vorteilhaft weist der Absorptionskörper eine mittige und im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Ausnehmung auf, die zur Aufnahme der Leiterplatte vorgesehen ist. Dabei ist die Ausnehmung so ausgestaltet, dass die Leiterplatte den Absorptionskörper längs durchsetzt, aber von diesem beabstandet ist.

Um eine eindeutige Lagezuordnung zwischen dem rohrförmigen Teil des Gehäuses und dem Absorptionskörper zu gewährleisten, sind vor- teilhaft Formschlussmittel zwischen diesen Bauteilen vorgesehen, welche deren Anordnung zueinander eindeutig bestimmen. Weiter oder alternativ sind Formschlussmittel zwischen dem Gehäusedeckel und dem Absorptionskörper vorgesehen, welche deren Anordnung zueinander eindeutig bestimmen. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht nur eine Montage der Bauteile zueinander in der gewünschten vorbestimmten Lage, Fehlmontagen werden dadurch zuverlässig ausgeschlossen.

Auch kann der Absorptionskörper vorteilhaft den Raum zur Aufnahme des O-Rings zwischen dem rohrförmigen Gehäuseteil und dem Deckel einseitig begrenzen, sodass an den Gehäusebauteilen praktisch keine besonderen Ausgestaltungen zur Aufnahme des O-Rings erforderlich sind, wie insbesondere die weiter unten im Einzelnen beschriebene Konstruktion zeigt.

Um Absorptionskörper und Leiterplatte miteinander zu verbinden, ist vorteilhaft in der zentralen Ausnehmung des Absorptionskörpers eine vorspringe Federzunge vorgesehen, welche in eine Ausnehmung oder in einen Vorsprung an der Leiterplatte eingreift und die Leiterplatte innerhalb des Absorptionskörpers festhält. Diese Anordnung ist insbesondere unter Gesichtspunkten einer vereinfachten Montage vorteilhaft, da zunächst die Leiterplatte im Absorptionskörper angeordnet werden kann und dann diese über die Federzunge vereinten Teile als quasi ein Teil in das Sensorgehäuse eingefügt werde kann.

Wenn der Sensor in quasi direktem Kontakt mit dem Fluid stehen soll, dann ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse im Bereich des Sensors eine Öffnung aufweist und der Sensor mittels eines O-Rings im Bereich der Öffnung gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Auch in diesem Bereich bildet der O-Ring eine einfache, gut zu montierende und kostengünstige und langzeitstabile Dichtung.

Wenn der Sensor, wie es beispielsweise beim Einsatz in Umwälzpumpen, insbesondere Heizungsumwälzpumpen, aber auch in anderen Bereichen als Differenzdrucksensor ausgebildet sein soll, dann sind im Gehäuse im Bereich des Sensors zwei Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten des Sensors vorgesehen, wobei vorteilhaft jede dieser Öffnungen mittels eines O-Rings gegenüber dem Sensor abgedichtet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Dichtungen des Sensorgehäuses durch O-Ringe gebildet sind, da dann keine Spezialdichtungen erfor- derlich sind und kostengünstige und einfach zu montierende Dichtungselemente Verwendung finden können. Derartige O-Ringe können gleichermaßen gut als Radial- und/oder Axialdichtung Verwendung finden, ohne dass eine Anpassung der Dichtung selbst erforderlich ist. Lediglich der Dichtsitz ist entsprechend auszulegen. O-Ringe sind kos- tengünstig in der Herstellung und weisen insbesondere bei der hier relevanten statischen Belastung eine sehr hohe Dichtigkeit auf. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 in stark vereinfachter Explosionsdarstellung eine Sensoran- Ordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Sensoranordnung gemäß Fig. 1 nach einem erste Montageschritt, Fig. 3 die Sensoranordnung gemäß Fig. 1 nach einem zweiten

Montageschritt,

Fig. 4 eine Ansicht der Bauteile der Sensoranordnung nach Fig. 1 , Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Bauteile nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die montierte Sensoranordnung, Fig. 7 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit VII aus Fig. 6 und

Fig. 8 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit VIII aus Fig. 6.

Die anhand der Figuren darstellte Sensoranordnung weist ein Gehäuse 1 auf, welches aus einem rohrförmigen Gehäuseteil 2 und einem De- ekel 3 gebildet ist. In diesem Gehäuse 1 sind ein Absorptionskörper 4 sowie eine Platine 5 angeordnet. Die Platine 5 trägt die Sensorelektronik und ist an einem Ende mit elektrischen Kontakten 6 zum elektrischen Anschluss und am anderen Ende mit dem eigentlichen Sensor 7 versehen, bei dem es sich um einen Differenzdrucksensor handelt. Die Ge- häuse 2 und 3 sind als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet, ebenso der Absorptionskörper 4, welcher zur Aufnahme von Flüssigkeit, hier Wasser, vorgesehen ist. Der Absorptionskörper 4 bindet das innerhalb des Ge- häuses 1 befindliche Wasser bzw. die Feuchtigkeit, um so die auf der Platine 5 angeordneten Elektronikbauteile vor Feuchtigkeit zu schützen.

Das Gehäuseteil 2 weist einen rohrförmigen Abschnitt 8 auf, der im We- sentlichen eine hohlzylindrische Form hat und an einem axialen Ende (in den Figuren 4, 5 und 6 am rechten Ende) zur Aufnahme des Deckels 3 ausgebildet ist und am anderen axialen Ende zu einer Spitze 9 ausgebildet ist, die ebenfalls als Hohlkörper ausgebildet ist und an zwei um 180° voneinander abgewandten Flachseiten jeweils mit einer Ausneh- mung 10 bzw. 1 1 versehen ist. Hier sitzt der Sensor 7, der als Differenzdrucksensor von zwei Seiten beaufschlagbar und mit dem jeweiligen Fluid verbunden ist, dessen Druck zu erfassen ist.

Die dargestellte Sensoranordnung ist zur Eingliederung in eine entspre- chende Ausnehmung in einem Pumpengehäuse vorgesehen, wie es zum Beispiel aus EP 2 626 567 AI zum Stand der Technik zählt. Die Spitze 9 sitzt innerhalb einer weichelastischen Dichtmanschette 12, welche die Spitze umgibt und fluchtend zu den Ausnehmungen 10 und 1 1 Ausnehmungen 13 und 14 aufweist, die zu entsprechenden Kanälen im Pumpengehäuse führen. Zur Abdichtung ist die Manschette zu einem Dichtring 15 ausgeformt, welcher axial an die Dichtmanschette 12 anschließt und auf einem Absatz 1 6 des rohrförmigen Gehäuseteils 2 zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 8 und der Spitze 9 angeordnet ist. Damit der Sensor 7, der im Bereich einer Ausnehmung 17 in der Platine angeordnet ist, in der in Fig. 8 dargestellten bestimmungsgemäßen Position innerhalb der Gehäusespitze 9 angeordnet ist, ist ein Distanzkörper 18 vorgesehen, der aus weichelastischem Material besteht, die Platine 5 an ihrem spitzenseitigen Ende überragt und den Freiraum zwischen dem spitzenseitigen Ende der Platine 5 und dem Hohlraum innerhalb der Gehäusespitze 9 ausfüllt und damit die axiale Position der Platine 5 festlegt. Dieser Distanzkörper 18 ist innerhalb des Gehäuseteils 2 etwa in dem Bereich, in welchem der Dichtring 15 außen zur Anlage kommt, innen abgestützt und weist fluchtend zum Sensor 7 und der Ausnehmung 1 1 eine Ausnehmung 19 auf, die ebenso wie die Ausnehmung 17 in der Platine umfänglich einen O-Ring 20 abstützt, der an einer Seite durch den Sensor 7 und an der anderen Seite durch eine Wand des Gehäuseteils 2 abgestützt ist. Diese O-Ringe 20, die den Sensor von beiden Seiten umgeben, dichten diesen gegenüber dem Gehäuseteil 2 ab, sodass die über die Ausnehmungen 10 und 1 1 in der Gehäusespitze 9 zugeführte Flüssigkeit zwar den Sensor 7 erreicht, jedoch nicht in das Gehäuses 1 gelangen kann.

Im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 8 ist die Platine 5 in einer den im Wesentlichen zylinderförmigen Absorptionskörper 4 durchsetzenden Ausnehmung 21 aufgenommen. Der Absorptionskörper 4 ist der Innen- kontur des rohrförmigen Gehäuseteils 2 in diesem Bereich im Wesentlichen angepasst. Er weist drei über den Umfang gleichmäßig verteilte Vorsprünge 22 in Form von Zungen als Abstandshalter auf, welche schräg nach hinten, also in Richtung des anschlussseitigen Endes sowie radial nach außen vorspringen und dafür sorgen, dass der Absorptions- körper 4 mit radialem Abstand innerhalb des rohrförmigen Gehäuseteils 2 anliegt. An der nicht bestückten Seite der Platine 5, die in Fig. 6 oben liegt, liegt die Platine 5 mit geringem Abstand innerhalb der Ausnehmung 21 und auf der anderen Seite mit deutlich größerem Abstand, um einen Freiraum für die auf der Platine 5 befindlichen elektronischen Bau- teile zu bilden. Innerhalb der Ausnehmung 21 ist im Absorptionskörper 4 eine schräg nach innen und zum anschlussseitigen Ende ragende Federzunge 23 ausgebildet, welche dafür sorgt, dass nach dem Verbinden von Absorptionskörper 4 und Platine 5, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, diese Bauteile miteinander verbunden bleiben, also bei der Monta- ge quasi wie ein Bauteil gehandhabt werden können. Die Federzunge 23 hintergreift hierzu einen Vorsprung 24 auf der Platine 5, der hier zum Herausführen der elektrischen Kontakte dient. Der Deckel 3 ist stopfenförmig ausgebildet und weist einen ringförmigen Abschnitt 25 auf, der nach innen in den rohrformigen Abschnitt 8 des Gehäuseteils 2 ragt und von diesem mit Abstand umgeben ist (in mon- tiertem Zustand siehe Fig. 6). Dieser ringförmige Abschnitt 25 wird durch einen Flansch 26 radial überragt, weicher den rohrformigen Abschnitt 8 stirnseitig abschließt und an diesem anliegt. Die Innenseite dieses Flansches 26 sowie die Außenseite des ringförmigen Abschnitts 25 bilden den deckelseitigen Teil eines Sitzes für einen O-Ring 27, der radial nach außen durch den rohrformigen Abschnitt des Gehäuseteils 2 und axial durch die Vorsprünge 22 des Absorptionskörpers 4 begrenzt ist. Der O- Ring 27 dichtet die Gehäuseteile 2 und 3 zueinander ab. Die Bauteile sind durch seitliche an den Flansch 26 anschließende und in Richtung des Gehäuseteils 2 verlaufende Rastzungen 29 verbunden, welche beim Zusammenschieben der Gehäuseteile 2 und 3 hinter Vorsprüngen 30 an der Außenseite des Gehäuseteils 2 verrosten und somit die Bauteile fest miteinander verbinden. Die Gehäuseteils 2 und 3 können also durch einfaches Zusammenstecken dauerhaft miteinander verbunden werden, wie dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Um sicherzustellen, dass der Absorptionskörper 4 nur in seiner vorbestimmten Stellung in den Deckel 3 eingliederbar ist, weist der Absorptionskörper 4 an seinem zum Deckel gerichteten Ende neben den Kontakten 6 einen Vorsprung 31 auf, der, wenn die Platine 5 in die Ausneh- mung 21 im Absorptionskörper 4 eingegliedert ist, in einem entsprechend ausgebildeten Sackloch an der Innenseite des Deckels 3 aufgenommen ist. Da der Vorsprung 31 im Absorptionskörper 4 sowie die entsprechende sacklochformige Ausnehmung im Deckel 3 bezogen auf die Längsmittelachse asymmetrisch angeordnet und ausgebildet sind, ist ein Zusammenfügen dieser Bauteile nur in der bestimmungsgemäßen Position möglich. Die Sensoranordnung ist in der dargestellten Ausführung kabelgebunden, d. h. die Kontakte 6 sind über elektrische Leiter 32, welche durch den Deckel 3 hindurch geführt sind, mit Leitern eines Kabels 23 verbunden, über welches die Sensoranordnung signalverbunden und elektrisch verbunden wird.

Alternativ kann eine kabellose elektrische Versorgung, beispielsweise induktiv vorgesehen sein. Die Signalverbindung kann dann über Funk (WLAN, Bluetooth oder dergleichen) erfolgen. Die elektrischen Leiter 32 sind aus Metall und weisen jeweils einen muffenartigen in das Gehäuseinnere weisenden Teil 34 auf, der zur Aufnahme eines Kontaktes 6 und zur elektrischen Verbindung mit diesem vorgesehen ist. Der muffenartige Teil 34 jedes Leiters 32 ist außenseitig zylindrisch ausgebildet und mit einer umlaufenden Nut 35 versehen, welche zur Aufnahme eines O- Rings 36 vorgesehen ist. Jenseits der Nut 35 und im Bereich der Nut 35 ist der Leiter massiv und im Querschnitt kreisrund ausgebildet und stiftartig fortgesetzt. Dieser stiftartige Teil 37 durchsetzt den Deckel 3 und ist an der Außenseite fortgesetzt, wo der entsprechende Leiter des Kabels 33 mit diesem Teil 37 durch Löten verbunden ist. Jenseits des Deckels 3 ist der Teil 37 des elektrischen Leiters 32 sowie der angelötete Leiter des Kabels 33 durch einen Schrumpfschlauch nach außen hin elektrisch isoliert. Sämtliche Leiter sind dann kunststoffumspritzt, derart, dass dieser eine Zugentlastung 38 für das Kabel 33 bildende Kunststoffteil formschlüssig am Deckel 3 unter Einschluss sämtlicher Leiter angespritzt ist.

Zur Aufnahme der elektrischen Leiter 32 sind innerhalb des Deckels 3 parallel zur Längsachse zylindrisch abgestufte Ausnehmungen 39 vorgesehen, die einen nach außen hin konisch zulaufenden Abschnitt 40 aufweisen und welche jeweils einen elektrischen Leiter 32 unter Einglie- derung des in der Nut 35 liegenden O-Rings 36 dichtend aufnehmen. Der elektrische Leiter 32 wird von der Deckelinnenseite in die Ausnehmung 39 eingesetzt, wobei der konisch zulaufende Abschnitt dazu dient, den Leiter 32 mit dem O-Ring 36 in die bestimmungsgemäße Position zu führen, in welcher der Leiter 32 axial nach außen durch die abgestufte Ausnehmung formschlüssig gehalten ist und der O-Ring 36 dichtend zwischen der Ausnehmung 39 und dem Leiter 32 anliegt.

Das den Deckel 3 bildende Kunststoffspritzgussteil wird von der zum Gehäuseinneren gewandten Seite in den Ausnehmungen 39 mit den Leitern 32 bestückt, indem diese mit O-Ring 36 versehene Leiter 32 in die entsprechenden Ausnehmungen 39 soweit axial eingesteckt werden, bis sie an der entsprechenden Abstufung innerhalb der Ausnehmung 39 anliegen. Sodann werden die Leiter des Kabels 33 angelötet, die Schrumpfschläuche, die zuvor über die Leitungsenden gezogen worden sind, durch Wärmeeinwirkung aufgeschrumpft, wonach die Zugentlastung 38 umspritzt wird und somit der Deckel 3 fest und unlösbar mit dem Kabel 33 verbunden wird und die elektrischen Verbindungen zum Kabel aufweist. Sodann wird die Platine 5, welche mit dem Distanzkörper 18 versehen ist und mit den O-Ringen 20 bestückt ist, in die Ausnehmung 21 des Absorptionskörpers 3 eingeschoben, und zwar mit den Kontakten 6 vorweg, bis die Federzunge 23 hinter dem Vorsprung 24 rückfedert und damit die Platine 5 und Absorptionskörper 4 miteinander verbindet.

Diese verbundenen Bauteile, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, werden dann in den Gehäuseteil 2 eingeschoben bis das Ende des Distanzkör- pers 8 und somit auch das Ende des Platine 5 innerhalb der Spitze 9 des Gehäuseteils 2 in ihrer bestimmungsgemäßen Position befindlich sind, in welcher die O-Ringe 20 den Sensor 7 gegenüber Gehäuseteil 2 abdichten und über die Ausnehmungen 10 und 1 1 jeweils druckbeaufschlagt sind (Fig. 3).

Es sind nun noch die Gehäuseteile 3 und 4 durch Zusammenstecken miteinander zu verbinden, wobei durch den Vorsprung 31 sichergestellt ist, dass die Verbindung so erfolgt, dass die Kontakte 6 in den dafür vorgesehenen muffenartigen Teilen der elektrischen Leiter 32 zum Eingriff kommen und der Deckel 6 unter Eingliederung des O-Rings 27 mit dem Gehäuseteil 2 fest und dicht verbunden wird. Gesichert wird die Ver- bindung durch die Rastzungen 29, die dann hinter die Vorsprünge 30 am Gehäuseteil 2 greifen und so die Sensoranordnung in der bestimmungsgemäßen Zusammenbauposition halten, damit das Gehäuse 1 mit der darin befindlichen Platine 5 nach außen hin abgedichtet ist. Dabei ist der Absorptionskörper 4 mit Abstand zur Platine 5 und zur Ge- häusewandung angeordnet ist, sodass dieser sich bei Aufnahme von Flüssigkeit, die durch das Gehäuse diffundiert oder in andere Weise in dieses gelangen kann, ausdehnen und damit auch Feuchtigkeit aufnehmen kann. Sämtliche Abdichtungen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung sind durch O-Ringe gebildet, was besonders vorteilhaft ist, da diese kostengünstig in der Herstellung, einfach in der Montage sind und eine hohe statische Dichtwirkung auch über lange Zeit aufweisen. Darüber hinaus erlaubt die O-Ringanordnung einen einfachen Austausch der Dichtungen. Die so gebildete Sensoranordnung wird dann unter Eingliederung der Dichtmanschette 12 in die dafür vorgesehene Ausnehmung im Pumpengehäuse gesteckt und über eine umlaufende Nut 41 an der Außenseite des Gehäuseteils 2 in dieser Stellung mittels eines entsprechenden Bügels gesichert.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 rohrförmiges Gehäuseteil

3 Deckel

4 Absorptionskörper

5 Platine, Leiterplatte

6 elektrische Kontakte

7 Sensor

8 rohrförmiger Abschnitt von 2

9 Spitze von 2

10 Ausnehmung in 9

1 1 Ausnehmung in 9

12 Dichtmanschette

13 Ausnehmung fluchtend zu 10

14 Ausnehmung fluchtend zu 1 1

15 Dichtring

1 6 Absatz

1 7 Ausnehmung

18 Distanzkörper

19 Ausnehmung

20 O-Ring

21 Ausnehmung im Absorptionskörper

22 Vorsprünge

23 Federzunge

24 Vorsprung

25 ringförmiger Abschnitt

26 Flansch

27 O-Ring

29 Rastzungen

30 Vorsprünge

31 Vorsprung 32 elektrische Leiter

33 Kabel

34 muffenartiger Teil von 32

35 Nut an 32

36 O-Ring

37 stiftartiger Teil

38 Zugentlastung

39 zylindrisch abgestufte Ausnehmung in 3

40 konisch zulaufender Abschnitt in 39 41 Nut in 2

Claims

Ansprüche

1 . Sensoranordnung mit mindestens einem Sensor (7), mit einem aus mindestens einem Kunststoffspritzgussteil (2, 3) aufgebauten Gehäuse (1 ) für den Sensor (7) und mit mindestens einem elektrischen Leiter (32), der dichtend durch das Gehäuse hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen Gehäuse (1 ) und Leiter (32) durch einen O-Ring (36) gebildet ist.

2. Sensoranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1 ) eine Ausnehmung (39) zur Durchführung des Leiters (32) gebildet ist, in welcher der O-Ring (36) zur Anlage kommt, der auf dem die Ausnehmung durchsetzenden Leiter (32), vorzugsweise in einer umlaufenden Nut (35) des Leiters (32), sitzt.

3. Sensoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (39) einen nach außen konisch zulaufenden Abschnitt (40) aufweist, in dem der O-Ring (36) zur Anlage kommt.

4. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) aus mindestens zwei Gehäuseteilen (2, 3) aus Kunststoffspritzguss aufgebaut ist und innerhalb des Gehäuses (1 ) Sensorelektronik befindlich ist. 5. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (1 ) mindestens ein Absorptionskörper (4) zur Aufnahme und zum Binden von Feuchtigkeit angeordnet ist, der als Kunststoffspritzgussbauteil ausgebildet ist. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gehäuseteile (2, 3) mittels eines O-Rings (27) zueinander abgedichtet sind.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) einen zumindest abschnittsweise rohrförmigen Gehäuseteil (2) und einen diesen an einem Ende abschließenden Deckel (3) aufweist, die unter Eingliederung eines O-Ringes (27) miteinander verbunden sind.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Leiter (32) durch ein Gehäuseteil (2,3), vorzugsweise den Deckel (3) des Gehäuses (l )geführt ist.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine dichtend durch das Gehäuseteil (3) geführte Leiter (32) an seiner gehäusefernen Seite elektrisch leitend vorzugsweise durch Löten mit einer Leitung verbunden ist, mit einem elektrisch isolierenden Schrumpfschlauch überzogen und dann mit Kunststoff (38) umspritzt ist.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) stopfenförmig ausgebildet ist, mit einem übergreifenden Deckelteil (26) die Stirnseite des rohrförmigen Gehäuseteils (2) abschließt und mit einem abgesetzten Deckelteil (25) in den rohrförmigen Gehäuseteil (8) eingreift, wobei der O-Ring (27) zwischen dem abgesetzten Deckelteil (25) und der Innenseite des rohrförmigen Gehäuseteils (2) angeordnet ist.

1 1 . Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das deckelferne Ende des rohrför- migen Gehäuseteil (2) zu einer Spitze (9) ausgeformt ist, in welcher der Sensor (7) angeordnet ist. 12. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (5) vorgesehen ist, welche die Sensorelektronik trägt und den rohrförmigen Gehäuseteil (2) längs durchsetzt, an deren einem Ende der Sensor (7) und an deren anderem Ende die durch den Gehäusedeckel geführten Leiter (22) angeordnet sind.

13. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (4) der Innenkontur des Gehäuses (1 ) angepasst ist und mittels Abstandshaltern (22) mit Abstand zur Gehäusewand angeordnet ist.

Sensoranordnung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (22) Teil des Absorptionskörpers (4) bilden und vorzugsweise als aus dem Absorptionskörper (4) seitlich auskragende Federzungen (22) ausgebildet sind.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) den Absorptionskörper (4) längs durchsetzt und von diesem beabstandet ist.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Formschlussmittel zwischen dem rohrförmigen Gehäuseteil (2) und dem Absorptionskörper (4) vorgesehen sind, welche deren Anordnung zueinander eindeutig bestimmen und/oder dass Formschlussmittel (31 ) zwischen dem Ge- häusedeckel (3) und dem Absorptionskörper (4) vorgesehen sind, welche deren Anordnung zueinander eindeutig bestimmen.

17. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (4) den Raum zur Aufnahme des O-Rings (27) zwischen dem rohrförmigen

Gehäuseteil (2) und dem Deckel (3) einseitig begrenzt.

18. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (4) eine in seine zentrale Ausnehmung (21 ) für die Leiterplatte (5) vorsprin- gende Federzunge (23) aufweist, welche in eine Ausnehmung o- der einen Vorsprung (24) an der Leiterplatte (5) eingreift und die Leiterplatte (5) innerhalb des Absorptionskörpers (4) hält.

19. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) im Bereich des Sensors (7) eine Öffnung (10, 1 1 ) aufweist und der Sensor (7) mittels eines O-Rings (20) im Bereich der Öffnung (10, 1 1 ) gegenüber dem Gehäuse (1 ) abgedichtet.

20. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) ein Differenzdruck- sensor ist, dass im Bereich des Sensors (7) zwei Öffnungen (10, 1 1 ) an gegenüberliegenden Seiten des Sensors (7) im Gehäuse (1 ) vorgesehen sind, wobei jede Öffnung (10, 1 1 ) mittels eines O-Rings (20) gegenüber dem Sensor (7) abgedichtet ist.

21 . Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abdichtungen des Sensorgehäuses (1 ) durch O-Ringe (27, 20, 36) gebildet sind.

22. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (4) aus einem Kunststoff besteht, welcher mindestens 0,5 Masseprozent Wasser und/oder mindestens 0,2 Masseprozent Feuchtigkeit, vorzugsweise mehr als 5 Masseprozent Wasser und/oder mehr als 2 Masseprozent Feuchtigkeit aufnehmen kann.

Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (4) aus Po- lyoxymethylen, Polyethersulfon, Acrylnitril-Butadien-Styrol oder vorzugsweise Polyamid besteht.