DE10138482A1 - Vorrichtung zumindest bestehend aus zwei Teilen, die miteinander verbunden sind - Google Patents

Vorrichtung zumindest bestehend aus zwei Teilen, die miteinander verbunden sind

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DE10138482A1
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Abstract

Zwei Teile, die eine Vorrichtung bilden und nach dem Stand der Technik miteinander verbunden sind, sind aufwendig miteinander zu verbinden und benötigen zusätzliche Elemente zur Erzeugung einer dichtenden Verbindung. DOLLAR A Eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), bestehend aus zwei Teilen (3, 6), weist Schweißtaschen (9) auf, in die Material beim Schweißvorgang zur Herstellung einer Verbindung gelangen kann.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Es ist allgemein bekannt, zwei Teile durch Verschraubung miteinander zu verbinden. So wird beispielsweise ein Steckfühler einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Parameters eines in der Leitung strömenden Mediums dadurch zumindest teilweise in einer Leitung angeordnet, dass er an eine Wandung der Leitung angeschraubt ist. Zusätzlich müssen weitere Dichtungselemente, wie z. B. Gummiringe am Steckfühler vorhanden sein, um die Leitung nach aussen abzudichten. Das Schrauben ist nach dem Einbauschritt des Steckfühlers in die Leitung ein zusätzlicher Prozessschritt. Ausserdem muss ein weiteres Bauteil, nämlich das Dichtungselement, montiert werden. Eine derartige Vorrichtung zeigt z. B. die US-PS 5,804,718.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Verbindung zwischen zwei Teilen hergestellt ist, die ohne weitere Hilfsmittel feuchtigkeits- und luftdicht ist.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Vorrichtung möglich.
  • Das Vorhandensein von Schweisstaschen, wenn zwei Teile miteinander verschweisst werden, ist vorteilhaft, weil Material von zumindest einem der Teile in die Schweisstasche gelangen und den Verbindungsprozess zwischen den zwei Teilen nicht beeinflussen kann. Ausserdem kann das Material, das beim Schweissvorgang fliesst oder verformt wird, nicht in die Umgebung gelangen, weil es in der Schweisstasche gehalten wird.
  • Die zumindest eine Schweisstasche kann auf vorteilhafte Weise an einem oder an beiden Teilen vorhanden sein. Ausserdem kann es auch durch das Zusammenwirken beider Teile zum Entstehen einer vorteilhaften Schweisstasche kommen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn ein zweites Teil einen ersten Vorsprung hat, an dem das erste Teil beim Verschweissen anliegt, weil so eine definierte Schweissstelle erzeugt wird, die eine dichte Verbindung zwischen den Teilen erzeugt.
  • Es ist vorteilhaft, die Teile durch orbitales Vibrationsschweissen miteinander zu verbinden, weil dies gegenüber Ultraschallschweissen die Teile und/oder Bauelemente, die auf den Teilen angeordnet sind, thermisch und mechanisch weniger beansprucht. So kann bspw. eine wärmeempfindliche und/oder rüttelempfindliche Elektronik schon auf zumindest einem Teil vor dem Schweissvorgang angeordnet sein, ohne dass es durch den Schweißvorgang beschädigt wird.
    • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen
  • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung,
  • Fig. 2a, 2b zwei weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung,
  • Fig. 3 eine erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung mit einem ersten Vorsprung,
  • Fig. 4a eine erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung mit einem zweiten Vorsprung,
  • Fig. 4b eine Vorrichtung, bei der die zwei Teile miteinander verschweisst sind.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Teil 3 und ein zweites Teil 6 einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung 1. Die zwei Teile 3, 6 werden miteinander verschweisst. Die Vorrichtung 1 besteht beispielsweise aus einer das zweite Teil 6 bildenden Leitung und einem das erste Teil 3bildenden Steckfühler 3, der in die Leitung durch eine Einstecköffnung 7 eingesteckt ist, wobei mittels eines Sensors im Steckfühler 3 zumindest ein Parameter eines in der Leitung strömenden Mediums bestimmt wird. Eine solche Vorrichtung ist bspw. aus der DE I98 27 375 A1 bekannt und soll Teil dieser Offenbarung sein.
  • Die Teile 3, 6 sind beispielsweise aber nicht notwendigerweise aus Kunststoff und weisen beispielsweise eine Mittelachse 21 auf. Das eine axiale Ende 4 des ersten Teils 3 ist beispielsweise im Querschnitt T-förmig ausgebildet. Das erste Teil 3 ist bspw. zumindest teilweise in dem zweiten Teil 6 angeordnet und kommt an dem zweiten Teil 6 zum Anliegen, wobei das Teil 6 in Bereich des T-förmigen Endes 4 des Teils 3 rohrförmig ausgebildet ist. In einer radialen Richtung 27 zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 6 ist ein von null verschiedener Abstand d vorhanden, wodurch ein Hohlraum zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 6 gebildet ist, der als Schweisstasche 9 wirkt.
  • Beim Schweissvorgang kann an einer Kontaktfläche 33 zwischen dem T-förmigen Ende 4 des ersten Teiles 3 und dem zweiten Teil 6 Material abgetragen oder weggedrückt werden. Dieses Material gelangt in die zumindest eine Schweisstasche 9 und stört den Verbindungsprozess zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 6 nicht mehr.
  • Als Schweissverfahren kann das, insbesondere das orbitale, Vibrationsschweissen verwendet werden, das auf der Erwärmung und Plastifizierung der Teile 3, 6 im Bereich der Kontaktfläche 33 durch Reibungsarbeit beruht. Diese wird durch eine eindimensionale, oszillierende oder biaxiale Relativbewegung mit einstellbaren Amplituden von beispielsweise 0,25 bis 2,5 mm und Frequenzen im Bereich von 80 bis 300 Hz unter dem gleichzeitig wirkenden, senkrecht zur Kontaktfläche 33 aufgebrachten Druck in Höhe von P = 0,5 bis 8,0 MPa verrichtet.
  • Die Fig. 2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung 1. Die Schweisstasche 9 ist beispielsweise nur an dem zweiten Teil 6 ausgebildet, in dem in eine Innenwandung 10 des zweiten Teils 6 in der Nähe der Kontaktfläche 33 eine Vertiefung zur Bildung der Schweißtasche 9 eingebracht ist.
  • Ebenso kann diese Vertiefung zur Bildung der Schweißtasche 9 nur an dem ersten Teil 3 in einer Aussenwandung 11 in der Nähe der Kontaktfläche 33 vorhanden sein (Fig. 2b) Der Abstand d in radialer Richtung zwischen dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 6 kann dabei null oder sehr gering sein.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung 1. Das zweite Teil 6 hat einen ersten Vorsprung 12, der sich in axialer Richtung erstreckt, d. h. parallel zur Mittelachse 21 verläuft, und der an einem axialen Ende die Kontaktfläche 33 aufweist. Der erste Vorsprung 12 erstreckt sich bspw. mittig von einer Grundfläche 22 des Teils 6. Die Schweisstasche 9 wird in radialer Richtung 27 begrenzt durch den ersten Vorsprung 12 und einer Aussenwandung 11 des ersten Teils 3, die dem ersten Vorsprung 12 in radialer Richtung 27 gegenüberliegt. In axialer Richtung 21 wird die Schweisstasche 9 begrenzt durch die Grundfläche 22 des Teils 6 und dem T-Kopf des axialen Endes 4 des Teils 3. Auch der in radialer Richtung 27 nach aussen abgewandte Raum des ersten Vorsprungs 12 bildet eine Schweisstasche 9.
  • Fig. 4a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung 1. Das zweite Teil 6 weist einen zweiten Vorsprung 15 auf, der am äusseren radialen Rand des zweiten Teils 6, d. h. in radialer Richtung 27 gegenüber dem ersten Vorsprung 12 aussen angeordnet ist und sich in axialer Richtung 21 erstreckt. Die Kontaktfläche 33 des zweiten Teils 6 mit dem ersten Teil 3 ist am ersten Vorsprung 12 ausgebildet und nicht an dem zweiten Vorsprung 15. Beim Schweissvorgang wird das axiale Ende des ersten Vorsprungs 12 und das erste Teil 3 im Bereich der Kontaktfläche 33 erwärmt und plastifiziert, so dass Material 18 in radialer Richtung nach innen und nach aussen in die Schweisstaschen 9 gelangt. Gestrichelt angedeutet ist der Teil 18 des ersten Vorsprungs 12, der verformt wird.
  • Fig. 4b zeigt die zwei Teile 3, 6 im verschweissten Zustand einer erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung 1. Die Kontaktfläche 33 bildet nun eine gegen Luft und Feuchtigkeit dichtende Fläche 24. Der zweite Vorsprung 15 des zweiten Teils 6 kann, muss aber nicht an dem ersten Teil 3 anliegen, und verhindert, dass Material 18, das in der äusseren Schweisstasche 9 vorhanden ist, aus der äusseren Schweisstasche 9 nach aussen gelangen kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung zur Bestimmung
zumindest eines Parameters eines in einer Leitung strömenden Mediums,
zumindest bestehend aus zwei Teilen, die miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teile (3, 6) miteinander verschweisst sind, und
dass zumindest eine Schweisstasche (9) vorhanden ist, in der Material (18) des zumindest einen Teils (3, 6), das beim Verschweissen der zwei Teile (3, 6) verschoben wird, gelangen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (3, 6) die zumindest eine Schweisstasche (9) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schweisstasche (9) durch zwei Teile (3, 6) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Teil (6) einen ersten Vorsprung (12) hat, an dem das erste Teil (3) anliegt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verschweissen eine dichte Verbindung (24) zwischen den Teilen (3, 6) vorhanden ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (3, 6) durch insbesondere orbitales Vibrationsschweissen, verschweisst sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Teil (3) zumindest teilweise in dem zweiten Teil (6) angeordnet ist, und
dass das zweite Teil (6) einen zweiten Vorsprung (15) hat, der die Schweissstelle (24) in radialer Umfangsrichtung (27) umragt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (3) eine wärmeempfindliche und/oder rüttelempfindliche Elektronik aufweist.
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