DE102013200775A1

DE102013200775A1 - Näherungsschalter mit Steckeranschluss

Info

Publication number: DE102013200775A1
Application number: DE201310200775
Authority: DE
Inventors: Wilfried Seifried
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2033-01-19
Also published as: DE102013200775B4

Abstract

Näherungsschalter mit einem Sensor (1) und einer elektronischen Schaltung (2) in einem Gehäuse (3) mit einem Steckeranschluss (4), mit Kontaktstiften (5) und einem Verschlussteil (6) mit Öffnungen (7) zur Durchführung der Kontaktstifte (5), wobei die Öffnungen (7) mit Dichtlippen (8) zur Vermeidung des Austritts von viskoser Vergußmasse (9) versehen sind. Die Dichtlippen (8) weisen gasdurchlässige Mikrokanäle (10) zum Auslass der verdrängten Luft und der bei Aushärtung der Vergußmasse (9) frei werdenden Gase auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter mit einem Steckeranschluss gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Näherungsschalter sind in der Automatisierungstechnik weit verbreitet. Sie sind mit induktiven, kapazitiven, optischen oder Magnetsensoren ausgestattet und werden zur Feststellung der Anwesenheit oder Annäherung von Werkstücken, Fahrzeugen und/oder Personen in einem Überwachungsbereich eingesetzt. Da sie ohne mechanische Betätigung schalten, arbeiten sie sehr zuverlässig und besitzen eine hohe Lebensdauer.
Die wohl häufigste Bauform ist zylindrisch mit metrischem Außengewinde. Der elektrische Anschluss erfolgt über meist Kabel oder Steckverbinder. Trotz der höheren Kosten und des größeren Platzbedarfs sind Näherungsschalter mit Steckeranschluss weit verbreitet. Näherungsschalter dieser Art werden auch von der Anmelderin hergestellt und vertrieben.
Zum Schutz der empfindlichen Elektronik vor Umwelteinflüssen werden Näherungsschalter meistens vergossen. Als Vergußmasse wird neben den bekannten Epoxidharzen auch aufschäumendes Polyurethan eingesetzt. Vorteilhaft sind dessen geringere Permittivität, die elektrische Durchschlagsfestigkeit, die hohe mechanische Stabilität und das geringe Gewicht.
Zur Vermeidung von Hohlräumen muss bei der Befüllung dafür gesorgt werden, dass die verdrängte Luft und die beim Aufschäumen frei werdenden Gase entweichen können.
Die DE10259007A1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder. Das Gehäuse ist als hohlkörperartige Tülle ausgebildet und wird mit aushärtbarer Vergussmasse gefüllt. Der Verguß erfolgt über zwei als Kanäle ausgebildete Öffnungen, wobei eine als Einfüllöffnung und die andere als Überlauföffnung dient.
Als nachteilig werden der erhöhte Einsatz an Vergußmasse und die Nacharbeit bei der Entfernung der gefüllten Vergußkanäle angesehen.
Die EP0745287B1 betrifft einen vergossenen Näherungsschalter mit Leuchtdioden zur Anzeige des Schaltzustandes. Zur Abdichtung der für die Leuchtdioden erforderlichen Gehäuseöffnungen sind sie mit angeformten Dichtlippen versehen. So wird der Austritt von Vergußmasse ohne Gummidichtung verhindert. Allerdings können weder Luft noch die beim Aushärten entstehenden Gase entweichen.
Die DE102006011757A1 betrifft ein Verfahren zum Vergießen elektronischer Bauteile. Um Luft und sonstige Gase abzuleiten, wir die Gießkammer mit einem Unterdruck beaufschlagt, der nach dem Verguß und vor dem Aushärten aufgehoben wird. Das Verfahren ist sicher wirkungsvoll, aber aufwändig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Näherungsschalter anzugeben, die diese Nachteil vermeidet, und eine effektive Ableitung der beim Verguß verdrängten Luft und der beim Aushärten frei werden Gase ermöglicht.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, an sich bekannte Dichtlippen mit nur für Gase durchlässigen Entlüftungskanälen zu versehen. Dadurch können die Gase entweichen, ohne dass Vergußmasse austritt. So werden Hohlräume vermieden und Material eingespart.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Näherungsschalter mit einem induktiven Sensor.
2 zeigt den vergrößert dargestellten Steckeranschluss des Näherungsschalters aus 1.
3 zeigt eine Vergrößerung des Steckers mit Dichtungslamellen und Entlüftungskanälen.
An der Frontseite des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Näherungsschalters befindet sich ein Sensor 1, hier eine Spule, wie die angedeuteten magnetischen Feldlinien zeigen. Dahinter befindet sich eine elektronische Schaltung 2 zur Auswertung des Sensorsignals und zur Erzeugung eines vorzugsweise binären Schaltsignals.
Das Gehäuse 3 ist zylindrisch und mit einem Außengewinde M18x1 versehen.
Am Ende des Gehäuses 3 befindet sich der Steckeranschluss 4, hier ein M12 Rundstecker.
Die Kontaktstifte 5 befinden sich in einem Verschlussteil 6, das nach der Füllung mit einer Vergußmasse aufgesteckt wird. Dazu ist das Verschlussteil 6 mit Öffnungen 7 für die Kontaktstifte 5 versehen. Die ausgehärtete Vergußmasse ist mit 9 bezeichnet. Die dargestellte Struktur ist beispielhaft und nicht kennzeichnend für die Erfindung.
Die Dichtlippen 8 und die Mikrokanäle 10 sind in den beiden folgenden Figuren dargestellt.
2 zeigt den vergrößert dargestellten Steckeranschluss 4 aus 1. Das Verschlussteil 6 wird, wie bereits oben erwähnt, nach der Füllung mit der Vergußmasse 9 in das Gehäuse 3 gesteckt. Für die Kontaktstifte 5 sind Öffnungen 7 vorgesehen. An deren Rändern sind die Dichtlippen 8 angeformt. Sie dienen zum Ausgleich der Toleranzen der Kontaktstifte 5 und verhindern so den Austritt von Vergußmasse 9.
Die 3 zeigt die Dichtlippen 8 im Detail. Die Kontaktstifte 5 füllen die Öffnung 7 nahezu aus. Die Kontaktstifte werden von den Dichtlippen 8 umschlossen und damit abgedichtet. Die Dichtlippen 8 weisen drei um jeweils 120° versetzte Mikrokanäle 10 auf. Sie sind 10 µm bis 30 µm tief und 200 µm breit. Diese Angabe gilt für einen mittelharten Polyurethan-Schaum. Die Mikrokanäle 10 sind erfindungsgemäß so zu bemessen dass sie eine Barriere für die viskose Vergussmasse 9 bilden.
Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter mit einem induktiven, kapazitiven, oder optischen Sensor 1 oder auch einem Magnetsensor mit einer elektronischen Schaltung 2 in einem Gehäuse 3 mit einem Steckeranschluss 4, Kontaktstiften 5 und einem Verschlussteil 6 mit Öffnungen 7 zur Durchführung der Kontaktstifte 5, wobei die Öffnungen 7 mit Dichtlippen 8 zum Toleranzausgleich und als Barriere zur Vermeidung des Austritts der viskosen Vergußmasse 9 versehen sind. Die Dichtlippen 8 weisen erfindungsgemäß gasdurchlässige Mikrokanäle 10 zum Auslass der beim Verguß verdrängten Luft und der bei der Aushärtung der Vergußmasse 9 entstehenden Gase auf.
Die Mikrokanäle 10 sind vorteilhaft 10–30 µm tief und konzentrisch am Rand der Dichtlippen 8 angeordnet. Die Vergußmasse 9 besteht vorzugsweise aus Polyurethan-Hartschaum.
Bezugszeichenliste

1: Sensor
2: Elektronische Schaltung
3: Gehäuse
4: Steckeranschluss
5: Kontaktstift
6: Verschlussteil
7: Öffnung
8: Dichtlippe
9: Vergußmasse
10: Mikrokanal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10259007 A1 [0006]
EP 0745287 B1 [0008]
DE 102006011757 A1 [0009]

Claims

Näherungsschalter mit einem Sensor (1) und einer elektronischen Schaltung (2) in einem Gehäuse (3) mit einem Steckeranschluss (4), wobei der Steckeranschluss (4) Kontaktstifte (5) und ein Verschlussteil (6) mit Öffnungen (7) zum Durchlass der Kontaktstifte (5) aufweist, wobei die Öffnungen (7) mit Dichtlippen (8) als Barriere für eine viskose Vergußmasse (9) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (8) gasdurchlässige Mikrokanäle (10) aufweisen, die den Auslass der verdrängten Luft und der bei Aushärtung der Vergußmasse (9) frei werdenden Gase ermöglichen.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokanäle (10) eine Tiefe von 10 bis 30 µm aufweisen und konzentrisch am Rand der Dichtlippen (8) angeordnet sind.
Näherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die Vergußmasse (9) einen Schaum aus Polyurethan aufweist.