DE102004007230B4 - Gehäuse mit flüssigkeitsdichter elektrischer Durchführung - Google Patents
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Abstract
Gehäuse mit
flüssigkeitsdichter
elektrischer Durchführung,
wobei ein im Gehäuse
(1) vorgesehener Durchbruch (2) mit einem die elektrische Durchführung umfassenden
Verschluss verschlossen ist, wobei der Verschluss eine mehrschichtig
ausgebildete Leiterplatte (3) ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (3) so am Gehäuse
(1) angebracht ist, dass eine zum Gehäuseinnenraum hin weisende,
eine Oberseite (O) der Leiterplatte (3) bildende und aus einem elektrisch
isolierenden Material hergestellte erste Schicht (4) den Durchbruch
(2) überspannt,
dass auf der Oberseite (O) mindestens ein erstes Kontaktelement
(10) vorgesehen ist und dass zur Kontaktierung des ersten Kontaktelements
(10) ein die erste Schicht (4) durchgreifendes Sackloch (8) vorgesehen
ist, welches bis zu einer im Inneren der Leiterplatte (3) geführten eine
Leiterbahn bildenden zweiten Schicht (5), reicht.
Description
- Gehäuse mit flüssigkeitsdichter elektrischer Durchführung Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer flüssigkeitsdichten elektrischen Durchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Erfindung betrifft insbesondere Gehäuse von Röntgenstrahlern. Bei nach dem Stand der Technik bekannten Röntgenstrahlern ist in einem Gehäuse eine Röntgenröhre aufgenommen. Eine derartige Röntgenröhre ist beispielsweise aus der
DE 198 51 853 C2 bekannt. Zur Kühlung der Röntgenröhre wird durch das Gehäuse unter einem Überdruck Kühlöl zirkuliert. Bei der aus derDE 198 24 008 C2 bekannten Röntgenröhre sind elektrische Leitungen zur Ansteuerung und zur Überwachung der Röntgenröhre mittels eines Verschlusses durch die Gehäusewand geführt, welcher einen Durchbruch im Gehäuse flüssigkeitsdicht verschließt. Insbesondere wegen der guten Benetzungseigenschaften des Kühlöls kommt es in der Praxis immer wieder vor, dass Kühlöl entlang von im Verschluss eingegossenen Kontaktstiften kriecht und unerwünschterweise an der Außenseite des Gehäuses austritt. Abgesehen davon erfordert die Herstellung herkömmlicher Verschlüsse einen relativ hohen Aufwand; sie sind teuer. - Aus der
DE 100 51 945 C1 ist ein Gehäuse mit flüssigkeitsdichter elektrischer Durchführung bekannt. Ein im Gehäuse vorgesehener Durchbruch ist mit einem die elektrische Durchführung umfassenden Verschluss verschlossen. Der Verschluss ist eine mehrschichtig ausgebildete Leiterplatte. - Aus der WO 00/11481 A2 ist ein eine Bodenplatte und einen Deckel aufweisendes Gehäuse mit einer flüssigkeitsdichten Durchführung bekannt. Auf der Bodenplatte ist auf einer dem Deckel zugewandten Seite ein Leiterbahnträger aufgebracht. Zur Abdichtung des Innenraums des Gehäuses gegenüber eine au ßerhalb des Gehäuses befindliche Flüssigkeit ist ein Dichtring vorgesehen.
- Aus der
DE 44 23 893 C2 ist eine Flachdichtung bekannt. Die Flachdichtung weist Befestigungsdurchbrechungen auf und ist in Form einer Ringdichtung ausgeführt. - Aus der
DE 33 15 655 A1 ist ein Gehäuse für einen elektrischen Apparat bekannt. Dabei wird eine flüssigkeitsdichte elektrische Durchführung von einem mit Leitern versehenen Dichtelement gebildet. Bei dem Dichtelement handelt es sich um eine Flachdichtung mit einer ausgeschnittenen Innenfläche. - Aus der
DE 198 00 928 A1 ist ein Gehäuse zur Aufnahme von Bauelementen bekannt. Das Gehäuse ist derart ausgestaltet, dass dieses aus einer einstückigen "zusammenfaltbaren" Leiterplatte gebildet ist. - Aus der
DE 199 44 383 A1 ist ein Gehäuse für elektrische oder elektronische Vorrichtungen mit integrierten Leiterbahnen bekannt. Das Gehäuse besteht aus einem Kunststoffformteil, bei welchem an vorbestimmten Stellen Kontaktstifte vorgesehen sind. Die im Gehäuse vorgesehenen Kontaktstifte dienen zum Anschluss von elektronischen Bauteilen. - Die
DE 197 34 032 C1 offenbart ein in einem Gehäuse aufgenommenes Steuergerät. Das Steuergerät ist mittels einer flüssigkeitsdichten elektrischen Durchführung versehen. Innerhalb des Gehäuses sind zur Kontaktierung elektronischer Bauteile Leiterbahnen angeordnet. Die Leiterbahnen sind mit sich vom Gehäuse nach außen erstreckenden Kontaktstiften elektrisch leitend verbunden. - Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine möglichst einfach und kostengünstig herstellbare elektrische Durchführung für ein Gehäuse angegeben werden, die eine verbesserte Dichtigkeit aufweist.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 20.
- Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verschluss eine mehrschichtig ausgebildete Leiterplatte ist. Die Verwendung einer Leiterplatte ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung einer elektrischen Durchführung für ein Gehäuse.
- Die Leiterplatte ist so am Gehäuse angebracht, dass eine zum Gehäuseinnenraum hin weisende, eine Oberseite der Leiterplatte bildende erste Schicht den Durchbruch überspannt. Indem die Leiterplatte so am Gehäuse angebracht ist, dass eine zum Gehäuseinnenraum hinweisende, eine Oberseite der Leiterplatte bildende erste Schicht den Durchbruch überspannt, wird sicher und zuverlässig ein Kriechen einer im Gehäuse aufgenommenen Flüssigkeit durch die Leiterplatte hindurch vermieden. Der vorgeschlagene Verschluss weist eine verbesserte Dichtigkeit auf.
- Auf der Oberseite ist mindestens ein erstes Kontaktelement vorgesehen. Das erste Kontaktelement dient zum Anschluss zumindest einer im Gehäuse aufgenommenen elektrischen Leitung. Die erste Schicht ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Damit ist gewährleistet, dass der Verschluss gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert ist.
- Zur Kontaktierung des ersten Kontaktelements ist ein die erste Schicht durchgreifendes Sackloch vorgesehen, welches bis zu einer im Inneren der Leiterplatte geführten eine Leiterbahn bildenden zweiten Schicht reicht. Das Vorsehen eines Sacklochs trägt dazu bei, dass an dem Gehäuse aufgenommene Flüssigkeit nicht quer durch die Schichten der Leiterplatte kriechen kann.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Kontaktelement über zumindest eine im Inneren der Leiterplatte geführte eine zweite Schicht bildende Leiterbahn mit einem zweiten Kontaktelement elektrisch verbunden.
- Das zweite Kontaktelement kann auf einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite vorgesehen sein. Es kann aber auch an einer Kante der Leiterplatte herausgeführt sein.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Leiterplatte flexibel ausgebildet ist. Das ermöglicht eine einfache Anpassung z.B. an nichtplanare Durchbruchgeometrien.
- Vorteilhafterweise weist die Leiterplatte mehrere übereinanderliegende zweite Schichten von Leiterbahnen auf. In diesem Fall können das erste und das zweite Kontaktelement über mehrere übereinanderliegende, elektrisch leitende miteinander verbundene Leiterbahnen verbunden sein. Damit kann eine Dichtigkeit bei extremen Beanspruchungen gewährleistet werden.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse eine Dichtung vorgesehen ist. Des Weiteren kann eine an der Unterseite der Leiterplatte anliegende Druckplatte zum Drücken der Leiterplatte gegen die Dichtung vorgesehen sein. Eine solche Druckplatte ermöglicht eine einfache Montage. Abgesehen davon kann damit die Leiterplatte zusätzlich mechanisch, z.B. gegen einen im Gehäuse herrschenden Überdruck, stabilisiert werden.
- Die vorgeschlagene elektrische Durchführung eignet sich grundsätzlich für viele Arten von Gehäusen, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. In Betracht kommen beispielsweise Motor- und Getriebegehäuse, Reaktoren zur Durchführung chemischer Reaktionen, Gehäuse von Kühl- und Heizanlagen und dgl. Insbesondere eignet sich die vorgeschlagene elektrische Durchführung zur Herstellung eines Röntgenstrahles. In diesem Fall ist im Gehäuse eine Röntgenröhre aufgenommen.
- Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist die Verwendung einer Leiterplatte als Verschluss zum flüssigkeitsdichten Verschließen eines in einem Gehäuse vorgesehenen Durchbruchs und als elektrische Durchführung vorgesehen.
- Wegen der vorteilhaften Ausgestaltung der Verwendung wird auf die vorerwähnten Merkmale verwiesen, die sinngemäß ebenfalls Ausgestaltungen der Verwendung bilden können.
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 . eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels und -
2 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels. - Bei dem in
1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse1 einen Durchbruch2 auf. Eine Leiterplatte3 weist eine aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte erste Schicht4 auf, die zum Inneren des Gehäuses1 weist und den Durchbruch2 überspannt. Die erste Schicht4 bildet eine Oberseite O der Leiterplatte3 . Im Inneren der Leiterplatte3 sind in übereinanderliegender Anordnung mehrere elektrisch leitende zweite Schichten5 vorgesehen, die über eine Brücke6 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Bei den zweiten Schichten5 handelt es sich zweckmäßigerweise um Leiterbahnen. Eine der Oberseite0 gegenüberliegende Unterseite U der Leiterplatte3 ist aus einer dritten Schicht7 gebildet, die wiederum aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. In der ersten Schicht4 ist ein erstes8 und in der dritten Schicht7 ein zweites Sackloch9 vorgesehen. Ein an der Oberseite O angebrachtes erstes Kontaktelement10 ist mittels einer durch das erste Sackloch8 geführten ersten Verbindung11 mit der zweiten Schicht5 elektrisch leitend verbunden. Desgleichen ist ein an der Unterseite U vorgesehenes zweites elektrisches Kontaktelement12 mittels einer durch das zweite Sackloch9 geführten zweiten Verbindung13 elektrisch leitend mit der zweiten Schicht5 verbunden. Das erste10 und das zweite Kontaktelement12 sind vorzugsweise in SMD-Technik auf die Leiterplatte3 montiert. - Eine Druckplatte
14 ist mittels Schrauben15 am Gehäuse1 angebracht. Die Druckplatte14 liegt an der Unterseite U der Leiterplatte3 an und drückt die der Unterseite U gegenüberliegende Oberseite0 gegen eine O-Ringdichtung16 . Die Druckplatte14 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie einen wesentlichen Teil des Durchbruchs2 überspannt und damit die Leiterplatte3 gegen einen im Gehäuse1 herrschenden Flüssigkeitsüberdruck stabilisiert. - Bei dem in
2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatte3 mittels eines Deckels17 am Gehäuse1 gehalten. In diesem Fall ragt ein Abschnitt der Leiterplatte3 seitlich aus dem Gehäuse heraus. Anstelle des zweiten Kontaktelements12 weist die zweite Schicht5 an der aus dem Gehäuse herausgeführten Kante eine Umbiegung18 auf. Das ermöglicht die Herstellung einer Verbindung der zweiten Schicht beispielsweise durch Aufstecken eines geeigneten flachen Steckers auf den aus dem Gehäuse seitlich herausstehenden Abschnitt der Leiterplatte3 . - Wie aus den
1 und2 ersichtlich ist, wird der Durchbruch2 jeweils durch die erste Schicht4 der Leiterplatte3 überspannt. Es ist lediglich in der ersten Schicht4 ein erstes Sackloch8 vorgesehen, welches bis zur zweiten Schicht5 reicht. Insbesondere weist die Leiterplatte3 keinerlei durchgehenden Durchbruch auf. Infolgedessen wird ein Kriechen beispielsweise von Kühlöl entlang derartiger durchgehender Durchbrüche, wie sie nach dem Stand der Technik verwendet werden, sicher und zuverlässig vermieden. Die vorgeschlagene elektrische Durchführung lässt sich einfach und kostengünstig unter Verwendung nach herkömmlichen Techniken hergestellter mehrlagiger Leiterplatten realisieren.
Claims (20)
- Gehäuse mit flüssigkeitsdichter elektrischer Durchführung, wobei ein im Gehäuse (
1 ) vorgesehener Durchbruch (2 ) mit einem die elektrische Durchführung umfassenden Verschluss verschlossen ist, wobei der Verschluss eine mehrschichtig ausgebildete Leiterplatte (3 ) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3 ) so am Gehäuse (1 ) angebracht ist, dass eine zum Gehäuseinnenraum hin weisende, eine Oberseite (O) der Leiterplatte (3 ) bildende und aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte erste Schicht (4 ) den Durchbruch (2 ) überspannt, dass auf der Oberseite (O) mindestens ein erstes Kontaktelement (10 ) vorgesehen ist und dass zur Kontaktierung des ersten Kontaktelements (10 ) ein die erste Schicht (4 ) durchgreifendes Sackloch (8 ) vorgesehen ist, welches bis zu einer im Inneren der Leiterplatte (3 ) geführten eine Leiterbahn bildenden zweiten Schicht (5 ), reicht. - Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das erste Kontaktelement (
10 ) über zumindest eine zweite Schicht mit einem zweiten Kontaktelement (12 ) elektrisch verbunden ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Kontaktelement (
12 ) auf einer der Oberseite (O) gegenüberliegenden Unterseite (U) vorgesehen ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Kontaktelement (
12 ) an einer Kante der Leiterplatte (3) herausgeführt ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (
3 ) flexibel ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (
3 ) mehrere übereinanderliegende zweite Schichten (5 ) von Leiterbahnen aufweist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste (
10 ) und das zweite Kontaktelement (12 ) über mehrere übereinanderliegende, elektrisch leitend miteinander verbundene Leiterbahnen verbunden sind. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Leiterplatte (
3 ) und dem Gehäuse (1 ) eine Dichtung (16 ) vorgesehen ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine an der Unterseite (U) der Leiterplatte (
3 ) anliegende Druckplatte (14 ) zum Drücken der Leiterplatte (3 ) gegen die Dichtung (16 ) vorgesehen ist. - Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (
1 ) eine Röntgenröhre aufgenommen ist. - Verwendung einer Leiterplatte (
3 ) als Verschluss zum flüssigkeitsdichten Verschließen eines in einem Gehäuse (1 ) vorgesehenen Durchbruchs (2 ) und als elektrische Durchführung, wobei die Leiterplatte (3 ) so am Gehäuse (1 ) angebracht ist, dass eine zum Gehäuseinnenraum hin weisende, eine Oberseite (O) der Leiterplatte (3 ) bildende und aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte erste Schicht (4 ) den Durchbruch (2 ) überspannt, wobei auf der Oberseite (O) mindestens ein erstes Kontaktelement (16 ) vorgesehen ist und wobei zur Kontaktierung des ersten Kontaktelements (10 ) ein die erste Schicht (4 ) durchgreifendes Sackloch (8 ) vorgesehen ist, welches bis zu einer im Inneren der Leiterplatte (3 ) geführten, eine Leiterbahn bildenden zweiten Schicht (5 ), reicht. - Verwendung nach Anpruch 11, wobei das erste Kontaktelement (
10 ) über zumindest eine zweite Schicht (5 ) mit einem zweiten Kontaktelement (12 ) elektrisch verbunden ist. - Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, wobei das zweite Kontaktelement (
12 ) auf einer der Oberseite (O) gegenüberliegenden Unterseite (U) vorgesehen ist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das zweite Kontaktelement (
12 ) an einer Kante der Leiterplatte (3 ) herausgeführt ist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Leiterplatte (
3 ) flexibel ist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Leiterplatte (
3 ) mehrere übereinanderliegende zweite Schichten (5 ) von Leiterbahnen aufweist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das erste (
10 ) und das zweite Kontaktelement (12 ) über mehrere übereinanderliegende, elektrisch leitend miteinander verbundene Leiterbahnen verbunden sind. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei zwischen der Leiterplatte (
3 ) und dem Gehäuse (1 ) eine Dichtung (16 ) vorgesehen ist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei eine an der Unterseite (U) der Leiterplatte (
3 ) anliegende Druckplatte (14 ) zum Drücken der Leiterplatte (3 ) gegen die Dichtung (16 ) vorgesehen ist. - Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei im Gehäuse (
1 ) eine Röntgenröhre aufgenommen ist.
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