CN117083461A - 具有电子装置壳体和至少两个电路板的离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心泵，所述离心泵具有两件式的电子装置壳体，在所述电子装置壳体中安置有至少两个在空间上彼此分开地安置的电路板并且在所述电路板之间设置了至少一个电连接部，其特征在于，所述电连接部借助于至少一个刚性的插脚连接器来建立，所述插脚连接器的端部与所述第一和第二电路板的配合的插脚接纳部连接或者能够连接，其中设置了一个或多个装配辅助件，以便简化将插脚连接器引入到所述第一和/或第二电路板的插脚接纳部中的过程。

Description

具有电子装置壳体和至少两个电路板的离心泵

本发明涉及一种离心泵，所述离心泵具有两件式的电子装置壳体，在该电子装置壳体中包含了至少两个在空间上彼此分开地安置的电路板，所述电路板借助于至少一个电连接部彼此导电地连接。

现代的离心泵、尤其是加热循环泵构造有越来越复杂地构造的、用于运行离心泵的电子控制装置。尤其用于节能地运行的离心泵包括用于对泵运行进行转速调节的变频器。为此所需要的电子装置被安置在泵的专用的电子装置壳体之内，该电子装置壳体为了装配目的而至少两件式地制成。

除了用于泵控制的组合件之外，所述泵电子装置能够具有用于实现用户界面的附加的电子组合件。出于制造技术上的原因，一方面所述用于用户界面的组合件和另一方面所述用于泵控制的组合件能够被安置在分开的电路板上，这些电路板在空间上彼此分开地被安装在电子装置壳体的内部。分开的、在一侧被装备了的电路板的使用经常比唯一的、在两侧被装备了的电路板的使用更为有利。出于功能上的原因，这两个电路板如此被安装在壳体中：使得它们的未被装备的侧面对置。

为了所述两个电路板上的构件的必要的信号交换或者能量供给，必须在所述电路板之间构建电连接。然而，借助于与电路板上的相应的连接点而被钎焊在一起的电导线进行的连接不利地意味着在制造期间的附加的安装步骤。

面临这个背景，要寻求适合的措施，以便使得泵装配以及尤其所述两个电路板的电连接得以简化。

该任务通过一种按照权利要求1的特征的离心泵来解决。所述离心泵的有利的实施方式是从属权利要求的主题。此外，所述任务通过一种按照权利要求13的特征的方法来解决。

根据本发明而建议，借助于至少一个插脚连接器将两个电路板电连接起来。这种插脚连接器例如包括一根或多根刚性的、金属的插脚，所述插脚能够被插入到电路板的相应的插脚接纳部中。在装配期间，例如在将第一电路板安装到电子装置壳体中之前或之后，将所述插脚连接器与所述第一电路板连接起来。原则上，所述插脚连接器与第一电路板的连接能够任意地进行，然而优选将所述插脚连接器插入到第一电路板的配合的插脚接纳部或者插座中。所述第二电路板能够事先被装入到第二壳体件中。在组装所述两个壳体件时，将所述插脚连接器的仍然自由的端部插入到第二电路板的插脚接纳部或插座中并且由此自动地连接起来。然而，原则上，所述第二电路板同样能够被装入到接纳第一电路板的壳体件中。

所述插脚连接器朝插脚接纳部中的插入在装配期间要求一定的精度。如果所述电路板例如仅仅在一侧进行了装备并且未被装备的电路板侧彼此对置，则必须首先使所述插脚连接器的自由端部从第二电路板的相对较小的孔眼中穿过，以便插入到处于被装备了的电路板侧上的插脚接纳部中。由于相对较小的孔眼直径，这个装配步骤再次变得更复杂。

出于这个原因，此外根据本发明而建议，设置至少一个装配辅助件，以便简化将插脚连接器导入到第二电路板的插脚接纳部中的过程。这样的装配辅助件在第二电路板的装配期间、尤其在将壳体件拼合起来并且将插脚连接器配合精确地引向第二电路板的插脚接纳部时支持装配工人，从而避免所述插脚连接器的损坏并且简化并且加速所述装配过程。

根据可能的实施方式，能够设置用于将插脚连接器导入到第二电路板的插脚接纳部中或第二电路板的相应的孔眼中的导入辅助件来作为装配辅助件。能够设想的是，在插脚接纳部的开口区域中以导入斜面的形式的实施方式。如果必须使所述插脚连接器从电路板的孔眼中穿过，则所述电路板孔眼的面对第一电路板的开口边缘能够构造有导入辅助件。例如，所述第二电路板的朝向第一电路板的孔口分别包括环绕的、朝第一电路板的方向扩大孔眼直径的倒角。

作为替代方案或补充方案，所述壳体件中的至少一个壳体件能够具有至少两个定心销来作为装配辅助件。在此，如此在尺寸方面设计所述定心销的长度，使得所述定心销依次从所述第一和第二电路板的所分配的穿引孔中穿过或者能够穿过。因此，在安装第一电路板时，该第一电路板通过定心销在第一壳体件的内部定心并且同时被固定。所述第一电路板已经具有相应的插脚连接部，所述插脚连接部平行于定心销朝向有待安装的第二电路板的方向延伸。在拼合壳体件或者安装第二电路板时，使所述定心销从第二电路板的所分配的穿引孔中穿过，尤其所述第二电路板由此朝第一电路板的方向被插装到所述定心销上。因此，借助于定心销进行所述第二电路板的预先定中心，并且在使电路板进一步聚集时能够使所述插脚连接器精确地且可靠地穿入到第二电路板的插脚接纳部中，并且首先从第二电路板的孔眼中穿过。总之，所述电子装置壳体的整个装配过程连同在所述两个在空间上分开的电路板之间的电连接的提供明显地得到简化。

所述电插脚连接器能够具有一个或多个金属插脚，其用于在所述两个电路板之间提供多个电触头。通常，这些金属插脚具有相对小的直径，使得所述第二电路板的所属的孔眼也具有相对窄的孔眼直径。

通常，所述第一壳体件是塑料件，因此所述在第一壳体件的内壁上成形的定心销同样由塑料制成。所述壳体件能够借助于塑料注塑方法来生产，由此所述定心销由于技术原因而设有脱模斜度，也就是所述定心销沿着纵向方向通常具有锥形形状，该锥形形状具有从内壁朝其自由端部的方向减小的半径。在这种情况下，所述第二电路板的穿引孔必须为定心销的最大可能的直径而设计，因此在插装开始时会在定心销的尖端与第二电路板中的穿引孔之间产生比较大的间隙，这会使得精确的预先定中心变得困难。

面临这个背景而建议，将所述至少两根定心销的外部的长度区段构造为几乎柱形的并且不是锥形的。围绕着定心销的自由端部的区段、尤其是在装配期间从第二电路板的直通孔中穿过的区段被称为外部的纵向区段。尤其这个区段不应该具有脱模斜度或只应该具有非常小的脱模斜度、例如处于0°与最大1°之间、优选处于0°与最大0.75°之间、理想地处于0°与最大0.5°之间的角度范围内的脱模斜度。这引起的结果是，所述定心销的外部的长度区段具有几乎保持恒定的直径，所述直径与第二电路板的孔眼直径相协调。因此，在所述第二电路板的整个插装长度内，所产生的间隙尽可能保持最小，由此所述第二电路板的位置精确的预先定中心是可能的，以用于将插脚连接器插入到第二电路板的所属的孔眼或者插脚接纳部中。

优选地，所述定心销的、从所安装的第一电路板开始直至其自由端部的长度在尺寸方面被设计得大于所述插脚连接器的、从第一电路板、尤其是第一电路板的未被装备的下侧面开始直至被安装了的第二电路板的总长度。由此确保，在装配的期间首先将所述第二电路板插到定心销上，并且随后才在第二电路板的沿着定心销的纵向方向的进一步的插装运动中使所述插脚连接器从第二电路板的孔眼中穿过。

有利的是，所述定心销的外部的长度区段、即几乎为柱形的长度区段在尺寸方面被设计得长于所述插脚连接器朝插脚接纳部中或穿过第二电路板的孔眼的整个的插入深度。通过该措施来确保，所述定心销能够事先从第二电路板中的孔口中穿过，并且此外在所述插脚连接器的整个插入运动的范围内产生所述第二电路板的配合精确的定心和稳定。

此外，有利的是，所述至少两个定心销的锥形区段能够具有至少一个阶梯，所述阶梯将锥形区段划分成第一和第二锥体区段。在此能够规定，所述第一锥体区段直接地与电子装置壳体件毗连，并且在其直径方面在尺寸上被设计得大于所述第二锥体区段。此外，所述第一锥体区段能够构造有纵向孔口。所述纵向孔眼能够具有制造技术的原因。通过该纵向孔口来确保：在借助于注塑方法制造时足够的材料一直到达定心销的尖端。所述纵向孔口也负责沿着纵向方向的均匀的壁厚。

根据优选的设计方案，在完成第一电路板的安装之后，所述阶梯处于第一电路板的直通孔的高度上。在理想情况下，所述阶梯或者阶梯棱边与电路板上侧面齐平地终止。

根据一种进一步优选的设计方案，所述第一电路板包括电子元器件，所述电子元器件用于实现例如用来对于显示元件进行操控并且/或者对于操作面板进行测评的用户界面(HMI)。由于在泵运行中那里的元器件的相对适度的放热，所述电路板能够被安装在由塑料制成的第一壳体件上。所述第二电路板优选地包括所有或大部分的电子组件，所述电子组件用于尤其在使用变频器的情况下实现泵调节。对于必要的功率电子装置来说，存在显著的冷却需求，因而建议至少部分地由金属来制造所述第二壳体件，所述金属用作用于排出所产生的废热的冷却体。

所述离心泵本身能够被构造为管道泵。管道泵是离心泵，其泵压力管接头和泵抽吸管接头处于直线伸展的管道中。特别优选的是，所述离心泵是加热循环泵。

正如前面已经对此简述的那样，所述电子装置壳体件的带有装配辅助件的实施方式实现了电路板的精确安装及其简单的电接触。因此，所述任务同样通过按本发明的装配方法来解决，所述方法优选地在装配所述按本发明的离心泵时来执行。

所述方法包括以下步骤。

将所述第一电路板定位并且固定在所述第一壳体件之内，并且将所述第二电路板定位并且固定在所述第二壳体件之内。以以下安装顺序将所述电路板装入到各自的壳体部件中，所述安装顺序对本发明来说不起作用或者仅仅起次要作用。有意义的是，在将第一电路板定位之前就已经将所述至少一个插脚连接器装入到第一电路板的插脚接纳部中。作为替代方案，当然也能够首先将所述插脚连接器与第二电路板连接起来。同样能够设想，在将电路板定位并且固定在相应的壳体件中之后才将所述插脚连接器插入到电路板的插脚接纳部中。

在将电路板定位并且固定在壳体件中之后，将所述壳体件拼合起来，其中在此将所述插脚连接器的自由端部插入到第二电路板的插脚接纳部中。所述至少一个装配辅助件在此提供支持。

处于所述第二电路板的孔眼的开口区域中的导入辅助件使得在拼合时将所述插脚连接器的自由端部配合精确的插入变得容易。如果作为替代方案或补充方案而设置定心销，则这些定心销在将第一电路板定位在第一壳体件之内时从所述第一电路板的所配属的直通孔中穿过。在拼合所述壳体件时，使所述定心销继续首先穿过所述第二电路板的直通孔，并且将所述第二电路板朝第一电路板的方向插装到定心销上，直至所述至少一个插脚连接器完全地被插入到所述第二电路板的插脚接纳部中。

下面要借助于在附图中示出的实施例来详细解释本发明的其他优点和特性。其中：

图1示出了所述第一壳体件连同所装入的第一电路板的俯视图，

图2示出了所述第二壳体件连同所装入的第二电子电路板的俯视图，

图3示出了所述电子装置壳体的被拆卸的壳体件连同分别装入的电子电路板的剖面图，并且

图4a-4d示出了在按时间顺序的装配过程的期间所述定心销的纵向剖面图。

图1示出了所述电子装置壳体的第一壳体件10的俯视图，该第一壳体件由塑料壳体件构成。俯视图示出了壳体件10的敞开侧和被装入到壳体件10中的、用于实现用户界面的、以下也被称为HMI电路板12的第一电子电路板12。所述电路板12被放置在塑料壳体10的相应的支承部位上，并且为了固定而附加地与壳体件10进行螺纹连接。此外，所述电路板12在一侧进行了装备，其中所述已被装备了的具有电子元器件的电路板侧朝向塑料壳体10的内壁。因此，在图1的俯视图中可以看到未被装备的电路板下侧面。

图2示出所述第二壳体件11的敞开侧的俯视图，该第二壳体件在这里被构造为金属的冷却体。所述冷却体11用于接纳并且支承第二电子电路板13。所述电路板13形成了在此示例性地作为加热循环泵来制成的、按本发明的离心泵的主电路板，并且包括用于泵控制的必要的组合件，包括用于进行转速调节的变频器在内。为此所需要的电子组件此外包括功率组合件，其废热能够借助于冷却体11来散发给周围环境。所述主电路板13也仅仅在一侧进行了装备，其中该主电路板与电路板12类似地以被装备了的一侧向下安装，也就是说，这些元器件朝向冷却体11的内壁。对此的原因是需要冷却的元器件与冷却体11的更好的热连接。

因为泵电源连接通过所述主电路板13来进行，所以所述HMI电路板12必须与主电路板13电连接，以用于进行能量供给。所述两个电路板12、13之间的信号交换也必须是可能的。所述电连接借助于插脚连接器15来实现，该插脚连接器具有许多金属的、彼此平行地伸展的插脚，这些插脚在端侧能够与第一和第二电路板12、13的相应的插脚接纳部15a相连接。所述连接纯机械地进行。为此，所述电路板12具有许多配合的小孔眼14，能够使所述插脚连接器15的插脚从所述孔眼中穿过。在此，所述插脚连接器15的插座15a安放在电路板12的已被装备了的一侧上。在电路板12的未装备的一侧上设置了配对适配器15b，该配对适配器能够是插脚连接器15的固定的组成部分，或者作为替代方案可能以后在完成插脚连接器15朝插座15a中的导入之后被插装。

为了接触所述主电路板13，所述插脚连接器15的金属插脚必须插入穿过主电路板13的相应的孔眼18。在这里，所述固定也借助于插座15以及配对适配器15b来进行，所述配对适配器如之前所描述的那样能够是插脚连接器15的固定的组成部分，或者作为替代方案能够以后被安装。在装配的期间，首先将所述插脚连接器15预安装在HMI电路板12上，并且紧接着将该HMI电路板装入到塑料壳体10中并且固定在那里。将所述主电路板13预安装到冷却体11中。在将壳体件10、11拼合起来时，必须注意的是，要将所述插脚连接器15的尖端插入到主电路板13的孔眼18中。

为了简化这个方法步骤，设置了至少一个装配辅助件。对所述主电路板13的孔眼18的开口区域进行倒角可能就已经足够，由此产生用于所述插脚连接器15的尖端的插入辅助件18a。由此，在将插脚连接器引向孔眼18时的公差范围增大。在所示出的实施例中，作为用于使所述主电路板13连同冷却体11在塑料壳体件10上预先定中心的其他装配辅助件，成形有两个相同的塑料圆顶20或者定心销，它们从壳体内侧面垂直地朝冷却体11的方向突出。这些定心销20的这种存在对于所述插入辅助件18a的使用来说是可选的。也存在下述可行方案：省去所述插入辅助件18a并且取而代之地仅仅使用所述定心销20。

所述定心销20已经在预安装所述HMI电路板12时被插入穿过电路板12的配合的直通孔17。所述主电路板13在围绕着用于插脚连接器15的孔眼18的区域中也具有附加的直通孔16，在组装壳体件10、11时使所述定心销从所述直通孔中穿过，以便实现所述第二电路板13相对于第一电路板12的预先定中心。在进一步地拼合所述壳体件10、11时，所述插脚连接器15的尖端也配合精确地嵌入到孔眼18中。

图4a至4d记录了在拼合所述壳体件10、11时的按时间顺序的过程。此外，从附图中可以得知所述定心销20的特殊结构。所述两根定心销20相同地制成并且包括第一长度分段20a，所述第一长度分段从塑料壳体10的壳体底部一直延伸至第一阶梯21。由于制造的原因，这个长度区段20a具有锥形形状，该锥形形状具有在突出长度上减小的直径。原因是在注塑制造方法中有待设置的脱模斜度。在所述第一长度区域20a上毗连着第二长度区域20b，该第二长度区域由于阶梯21而具有阶跃式地减小的直径，并且该第二长度区域由于在那里同样存在的锥形形状而沿着突出方向变细。所述阶梯21与电路板12的孔眼17的开口边缘几乎齐平地终止。所述直通孔17的开口直径与塑料圆顶20的长度区段20a的直径范围相协调。

紧接在所述长度区域20b之后的是外部的长度区域20c，该外部的长度区域理想地在没有脱模斜度的情况下或者仅仅以最小的脱模斜度来制成。那里的脱模斜度的角度为0°或几乎为0°，使得所述定心销20在这个长度区域中几乎是柱形的。所述主电路板13的用于接纳定心销20的直通孔16与长度区段20c的直径相协调。由此，在定心销20与直通孔16之间产生最小的间隙，并且产生所述第二电路板13以及壳体件11的极其精确的预先定中心。

所述插脚连接器15的经由孔眼18中的最大插入深度通过插脚连接器15的配对适配器15b来限制，该配对适配器抵靠在电路板13的未被装备的一侧上。所述插脚连接器15的从配对适配器15b直至该插脚连接器15的外部尖端的长度区段在尺寸方面被设计得小于所述定心销20的外部的长度区域20c。由此确保，在拼合时在能够将所述插脚连接器15的金属插脚插入到所属的孔眼18中之前(参见图4a、图4b)，所述定心销20首先嵌入到主电路板13的所属的通孔16中。

在所述主电路板13的已被装备了的一侧上存在相应的插座15a，所述插脚连接器15的从孔眼18中伸出的尖端从所述插座中穿过，直至所述配对适配器15b安放在电路板13的未装备有器件的电路板侧上(图4d)。

所述第一长度区段20a具有纵向孔22，所述纵向孔在技术上由于所使用的用于制造所述塑料壳体件10的塑料注塑方法而引起。借助于这个孔眼22，一方面实现所述塑料圆顶20的在整个长度范围内的均匀壁厚。此外确保，注塑模具的外部的长度区域20c也能够用足够的塑料材料来填充。

Claims (16)

1.离心泵，具有两件式的电子装置壳体(10、11)，在所述电子装置壳体中安置了至少两个在空间上彼此分开地安装的电路板(12、13)，并且在所述电路板(12、13)之间设置了至少一个电连接部(15)，

其特征在于，

所述电连接部借助于至少一个刚性的插脚连接器(15)来建立，所述插脚连接器的端部与所述第一和第二电路板(12、13)的配合的插脚接纳部(15a)连接或者能够连接，其中设置了一个或多个装配辅助件(18a、20)，以便使得将所述插脚连接器(15)引入到所述第一和/或第二电路板(12、13)的插脚接纳部(15a)中的过程得以简化。

2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，作为装配辅助件设置了导入斜面(18a)，所述导入斜面在所述插脚接纳部(15a)的开口区域中并且/或者在所述第一或第二电路板(12、13)的孔眼(18)的边缘区域中成形，所述插脚连接器(15)为了放入到所述插脚接纳部(15a)中而应该从它们中穿过。

3.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述壳体件(10)中的至少一个壳体件具有至少两个定心销(20)来作为装配辅助件，所述定心销的长度被如此确定尺寸：使得所述定心销(20)相继地从所述第一和第二电路板(12、13)的所分配的直通孔(17、16)中能够穿过或者穿过。

4.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于，所述定心销(20)由于制造原因而锥形地构成，然而处于裸露的端部的区域中的外部的纵向区段(20c)则几乎柱形地构成、尤其具有处于0°与1°之间、优选处于0°与0.75°之间、理想地处于0°与0.5°之间的角度范围中的脱模斜度。

5.根据权利要求3或4所述的离心泵，其特征在于，所述定心销(20)的从所安装的第一电路板(12)直至其自由端部的长度在尺寸方面被设计得大于所述插脚连接部的从第一电路板(12)出发直至所接触的第二电路板(13)的长度。

6.根据权利要求4或5所述的离心泵，其特征在于，所述定心销(20)的外部的纵向区段(20c)在尺寸方面被设计得比所述插脚连接器(15)的朝第二电路板(13)的插脚接纳部(15a)中的插入深度长。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述锥形的区段具有至少一个阶梯(21)，所述阶梯将所述锥形的区段划分为第一锥体区段(20a)和第二锥体区段(20b)，其中所述第一锥体区段(20a)直接与所述壳体件(10)毗连并且在其直径方面在尺寸上被设计得大于所述第二锥体区段(20b)。

8.根据权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述第一锥体区段(20a)构造有纵向孔(22)。

9.根据权利要求7或8所述的离心泵，其特征在于，所述阶梯(21)在第一电路板(12)的安装位置中处于所述第一电路板(12)的直通孔(17)的区域中，特别是所述阶梯(21)与所述电路板(12)的孔眼开口齐平地终止。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述第一和/或第二电路板(12、13)在一侧被装配，并且未被装配的电路板侧彼此面对。

11.根据前述权利要求4至10中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述第二电路板(13)的直通孔(16)精确地与所述定心销(20)的外部的纵向区段(20c)的直径相匹配，尤其在定心销(20)与直通孔(16)之间的、在穿引时存在的间隙被减小到最小值。

12.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述第一壳体件(10)由塑料制成。

13.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述第一电路板(12)具有用于提供用户界面的电子元器件，并且所述第二电路板(13)具有用于实现泵控制、尤其是带有转速调节的泵控制的电子元器件。

14.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵是管道泵、尤其是加热循环泵。

15.用来装配用于根据前述权利要求中任一项所述的离心泵的电子装置壳体的方法，所述方法具有以下步骤：

a.将所述第一电路板(12)定位且固定在所述第一壳体件(10)的内部，

b.将所述第二电路板(13)定位且固定在所述第二壳体件(11)的内部，

c.在将相应的电路板(12、13)固定在所述壳体件(10、11)的内部之前或之后，将所述至少一个插脚连接器(15)放入到所述第一或第二电路板(12、13)的插脚接纳部(15a)中，并且

d.在借助于所述至少一个插脚连接器(15)建立所述电路板(12、13)的电连接的同时在利用所述至少一个装配辅助件(18a、20)的情况下将所述壳体件(10、11)拼合起来。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在将所述第一电路板(12)定位在所述第一壳体件(10)的内部时，使定心销(20)穿过所述第一电路板(12)的所分配的直通孔(17)，并且在将所述壳体件(10、11)拼合起来时使所述定心销(20)穿过所述第二电路板(13)的直通孔(16)，直至所述至少一个插脚连接器(15)完全地被插入到所述第二电路板(13)的插脚接纳部(15)中。