DE3833967A1 - Messgehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgehäuse für den Einsatz in aggressiver, feuchter und flüssiger Umgebung, welches aus einem hochtemperaturbeständigen und chemisch resistenten Werkstoff besteht und für die Aufnahme einer gießharzver­ gossenen Sensorelektronik ausgelegt ist.

Elektronische Sensoren werden in zunehmendem Maße in der gesamten lndustrie zur Materialerfassung, Materialsteuerung oder Maschinensteuerung eingesetzt. Diese Anwendungen bringen es mit sich, daß solche Sensoren hohen Umweltbelastungen ausgesetzt sind. Wesentliche Belastungen für elektronische Sensoren sind vor allem hohe Temperaturen, Feuchtigkeit oder chemisch agressive Dämpfe und Gase. Vor diesen Einflüssen müssen die Sensoren, die in solche Meßgehäuse eingebaut sind, geschützt werden. Um einen breiten Anwendungsbereich abdecken zu können, empfehlen sich daher Werkstoffe, die gegen fast alle chemischen Einflüsse resistent sind und gleichzeitig hohe Temperaturen bis 200°C widerstehen. Solche Werkstoffe sind heute vornehmlich PTFE (Teflon) oder Polyide.

Insbesondere der Werkstoff PTFE ist wegen seiner relativen Kostengünstigkeit für solche Sensoren geeignet, hat jedoch mechanisch schlechte Eigenschaften. Diese bestehen insbe­ sondere darin, daß bei Temperaturwechsel und beim Übergang von kälteren zu wärmeren Temperaturen Formänderungen auf­ treten, die z.T. irreversibel sind. Das viskoelastische und das Kriechverhalten von PTFE-Gehäusen ist daher insbe­ sondere dann problematisch, wenn Wandstärken von nur wenigen mm Dicke verwendet werden müssen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein aus PTFE gefertigtes Sensorgehäuse sich nicht von einem genormten Industriegehäuse äußerlich unter­ scheiden darf. Dann stehen in der Regel insbesondere im Sensorbereich nur ein- bis zwei Millimeter Wandstärke zur Verfügung.

Eine weitere Schwierigkeit solcher Gehäuse besteht darin, daß PTFE keine Klebeverbindung mit Gießharzen eingeht. Nun müssen in der Regel die obengenannten Sensoren für Industrieanwendung aus Feuchtigkeits- und Schockgründen gießharzvergossen werden. Wird statt eines Standardge­ häuses ein PTFE-Gehäuse verwendet und diese Gießharz­ technik angewendet, so ergeben sich in der Regel zwischen dem internen Gießharzblock und der Innenwandung des PTFE- Gehäuses beachtliche Spalte, insbesondere dann, wenn Temperaturwechsel erfolgt sind. In diese Spalte dringt Flüssigkeit ein, die den Sensor nach einer gewissen Zeit außer Betrieb setzt. Aus den obengenannten Gründen werden daher heute Teflongehäuse nur in geringem Umfang in der industriellen Technik eingesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein insbesondere aus PTFE gefertigtes Gehäuse zu entwerfen, welches für den in­ dustriellen Einsatz geeignet ist, welches insbesondere von den üblichen Abmessungen bereits eingesetzter Gehäuse, wie sie z.B. in der DIN EN 50 008 festgelegt sind, nicht wesentlich abweicht und welches trotz eines internen Gießharzvergusses wasserdicht ausführbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Stand­ ardgehäuse (1) an seinem Ende mit einer Verdickung (6) versehen ist, welches einen Einstich (7) aufweist. In diesen Einstich wird ein Metallring (8) eingepreßt. Dieser Metallring verhindert, daß das Gehäuse seine Ab­ messungen im Bereich dieses Metallringes ändert. In diesen Bereich greift der O-Ring (11) des Abschlußdeckels (10) ein. Weil der O-Ring ähnliche Resistenzeigenschaften wie das ge­ wählte Gehäuse hat, ist damit eine sichere Abdichtung ge­ währleistet. Nachträgliche Formänderungen des Gehäuses wirken sich nicht auf die Abdichtung in diesem Bereich aus, weil der Stahlring, welcher auch aus Faserverbundwerkstoff gefertigt sein kann, eine Formänderung im Dichtungsbereich unterbindet. Gegen die mechanische Verschiebung des Gieß­ harzinnenblocks wirken intern angebrachte Hinterschneidun­ gen (9).

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Das zylindrische und einteilig gefertigte Meßgehäuse (1) weist ein Einschraubgewinde (15) auf und besitzt eine Verdickung (6) an seinem offenen Ende. Hier ist ein Ein­ stich (7) vorgesehen, in den ein Metallring, der aus Edel­ stahl gefertigt ist (8), eingepreßt ist. Das Gehäuse hat eine innere Hinterschneidung (9). Der Deckel (10) ist aus PTFE gefertigt und besitzt einen Einstich (11) für die Einbringung eines Viton O-Ringes. Einteilig aus PTFE her­ gestellt, weist dieser Deckel auch eine Kabelausführung (14) mit einer Hinterschneidung auf. Das Kabel wird durch die Innenbohrung dieser Ausführung (13) herausgeführt. Abdichtung zwischen Kabel und Kabelausführung erfolgt über einen Schrumpfschlauch. Der Deckel hat eine innere Hinter­ schneidung (12). Zur besseren Verbindung zwischen Deckel (10) und Meßgehäuse (1) kann der Deckel (10) auch als Einschraub­ teil ausgebildet sein.

Claims (9)

1. Meßgehäuse zur Aufnahme, insbesondere elektronischer Sensoren, gefertigt aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff, der gegen hohe Temperaturen und chemische Angriffe resistent ist, für die Anwendung in agressiver und nasser Umgebung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse bis auf eine rückwärtige Öffnung, einteilig aus PTFE gefertigt ist, daß das Gehäuse (1) an seinem offenen Ende äußerlich von einem Metallring (8) umfaßt ist, und daß der Ab­ schlußdeckel (10), der aus demselben Werkstoff wie das Gehäuse gefertigt ist, einen O-Ring (11) aufweist.

2. Meßgehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichet, daß der Metallring (8) aus Titan oder Edelstahl gefertigt ist.

3. Meßgehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Metallringes (8) ein Faserverbund­ stoff verwendet ist.

4. Meßgehäuse nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (11) des Abschlußdeckels (10) aus Viton gefertigt ist.

5. Meßgehäuse nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgehäuse (1) zylindrisch ist und ein Einschraub­ gewinde (15) aufweist.

6. Meßgehäuse nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgehäuse an seiner Innenwand einen oder mehrere Einstiche (9) aufweist, die in einzelnen Fällen auch als Gewinde ausgeführt sind.

7. Meßgehäuse nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (10) eine Kabelausführung (14) mit einer Hinterschneidung für einen Schrumpfschlauch aufweist.

8. Meßgehäuse nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (12) des Abschlußdeckels (10) eine Hinterschneidung oder ein Innengewinde aufweist.

9. Meßgehäuse nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (10) neben der Hinterschneidung für den O-Ring (11) ein äußeres Einschraubgewinde auf­ weist.