DE102017129687B4 - Electronic switching device for automation technology and manufacturing processes - Google Patents
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- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
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Abstract
Elektronisches Schaltgerät für die Automatisierungstechnik mit einer Sensoreinheit 1, einem Schaltungsträger 2 und einem Steckeranschluss 3, dessen Gehäuse im Wesentlichen aus Metall besteht und das mit einer Kunststoffmasse 4 vergossen ist, wobei das Metallgehäuse einem zylindrischen Abschnitt 5 mit einem größeren Durchmesser als der Steckeranschluss 3 aufweist, wobei erfindungsgemäß- der Steckeranschluss 3 ein Gewinderohr 6 und eine Lochscheibe 7 aufweist, die durch Laserschweißen miteinander verbunden sind,- der Steckeranschluss 3 durch Laserschweißen mit dem zylindrischen Abschnitt 5 verbunden ist, und- die Kunststoffmasse 4 ein Weichschaum ist.Außerdem wird das zugehörige Herstellungsverfahren beansprucht.Electronic switching device for automation technology with a sensor unit 1, a circuit substrate 2 and a connector terminal 3, whose housing consists essentially of metal and which is potted with a plastic compound 4, wherein the metal housing has a cylindrical portion 5 with a larger diameter than the connector terminal 3 in accordance with the invention, the plug connection 3 has a threaded tube 6 and a perforated disc 7, which are connected to one another by laser welding, the plug connection 3 is connected to the cylindrical section 5 by laser welding, and the plastic compound 4 is a flexible foam Claimed production process.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schaltgerät für die Automatisierungstechnik mit einem Metallgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß Anspruch 5.The invention relates to an electronic switching device for automation technology with a metal housing according to the preamble of
Unter einem elektronischen Schaltgerät soll ein induktiver, kapazitiver, magnetischer oder optischer Näherungsschalter, aber auch ein Schreib-Lesegerät für einen RFID-Transponder oder ähnliches verstanden werden.An electronic switching device should be understood to be an inductive, capacitive, magnetic or optical proximity switch, but also a read / write device for an RFID transponder or the like.
Solche Geräte weisen einen an ihrer Frontseite angeordneten Sensor zur Erfassung einer physikalischen Größe, eine Elektronikeinheit zur Auswertung des Sensorsignals und zur Erzeugung eines meist binären Schaltsignals und einen elektrischen Anschluss in Form eines Steckers oder Anschlusskabels, sowie optional eine LED oder ein Display zur Anzeige der Betriebsspannung oder des Schaltzustandes auf.Such devices have a arranged on its front side sensor for detecting a physical quantity, an electronic unit for evaluating the sensor signal and for generating a mostly binary switching signal and an electrical connection in the form of a plug or connecting cable, and optionally an LED or a display for displaying the operating voltage or the switching state.
Die Gehäuse sind vorwiegend zylindrisch, meistens mit einem Außengewinde versehen, was quaderförmige Gehäuse aber nicht ausschließen soll. Für raue Einsatzbedingungen werden diese Gehäuse aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt. Die Sensorfläche besteht aus leicht nachvollziehbaren Gründen außer bei magnetischen und induktiven Ganzmetall-Schaltern aus Kunststoff oder Keramik.The housings are predominantly cylindrical, usually provided with an external thread, which should not exclude cuboidal housing. For harsh operating conditions, these housings are made of metal, preferably of stainless steel. The sensor surface is for easy to understand reasons except for magnetic and inductive all-metal switches made of plastic or ceramic.
Die in Rede stehenden elektronischen Schaltgeräte werden in der Regel vergossen, um die elektronische Schaltung zu schützen, aber auch um die Wärmeableitung zu verbessern. Das geschieht in der Regel mit Gießharz oder Hartschaum, die vorzugsweise aus Polyurethan oder Epoxidharz bestehen.The electronic switching devices in question are usually potted to protect the electronic circuit, but also to improve the heat dissipation. This usually happens with cast resin or hard foam, which preferably consist of polyurethane or epoxy resin.
Gießharz oder auch Hartschaum lösen sich wegen ihres relativ hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit der Zeit vom Metallgehäuse ab, so dass es zur Spaltbildung kommt, was das Eindringen von Medien (Wasser) ermöglicht und gemäß dem Stand der Technik durch eine elastomere Dichtung verhindert wird.Cast resin or rigid foam dissolve over time because of their relatively high thermal expansion coefficient of the metal housing, so that it comes to the formation of fissures, which allows the ingress of media (water) and is prevented by an elastomeric seal according to the prior art.
Die
Als nachteilig werden der Einsatz mindestens eines elastomeren Dichtelements, aber auch der Herstellungsaufwand für das genannte Endstück mit einen im Durchmesser gegenüber dem Innenglattrohr reduzierten Steckeranschluss angesehen.A disadvantage is the use of at least one elastomeric sealing element, but also considered the production cost of said end piece with a reduced diameter compared to the inner smooth tube connector connection.
Die
Die nachveröffentlichte
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu überwinden, und ein einfacher und vor allem kostengünstiger herstellbares elektronisches Schaltgerät im Metallgehäuse anzugeben. Insbesondere soll auf zusätzliche elastomere Dichtelemente und auf das doch relativ aufwändige Laserschweißen verzichtet werden.The object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned, and to provide a simple and above all cost-effectively manufacturable electronic switching device in the metal housing. In particular, should be dispensed with additional elastomeric sealing elements and the relatively complex laser welding.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen die Ausgestaltung der Erfindung.This object is achieved with the characterizing features of
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, den Grundkörper des Gehäuses in der bekannten Weise aus einem metallischen Innenglattrohr mit einem frontseitigem Deckel für den Sensorbereich oder, was nur bei induktiven Näherungsschaltern möglich ist, ganz aus einer Metallhülse zu fertigen, und mit einen ebenfalls an sich bekannten metallischen Steckeranschluss mit dem Innenglattrohr durch Schweissen zu verbinden, wobei eine dichte Verbindung entsteht, wobei sich Laserschweißen als vorteilhafteste Variante erwiesen hat.The essential idea of the invention is to make the main body of the housing in the known manner from a metallic inner smooth tube with a front-side cover for the sensor area or, which is only possible with inductive proximity switches, entirely of a metal sleeve, and with a likewise known per se metallic Connect plug connection with the inner smooth tube by welding, whereby a tight connection is formed, with laser welding has proven to be the most advantageous variant.
Die vollständige Dichtigkeit wird erfindungsgemäß durch Verguss mit einem Weichschaum erreicht, der sich im Gegensatz zu Epoxidharz und Hartschaum nicht von der metallischen Gehäusewand und den im Gehäuse befindlichen Kunststoffteilen wegen der elastischen Eigenschaft löst.
Wie sich in überraschender Weise gezeigt hat, lässt sich entgegen dem üblichen Verguss mit einem bestenfalls mittelharten Polyurethanschaum, was aus den beiden Druckschriften
Er besteht aus Polyurethan und weist in einer ersten Ausführung bei einer Messung nach Shore 00 eine Härte von 10 bis 60 auf. Das Raumgewicht liegt zwischen 100 und 500 g/l. Eine weitere Ausführung weist einer Messung nach Shore A eine Härte zwischen 20 und 50 auf, wobei das Raumgewicht bis zu 900 g/l betragen kann. The complete tightness is inventively achieved by casting with a soft foam, which does not dissolve in contrast to epoxy resin and foam from the metallic housing wall and the plastic parts located in the housing because of the elastic property.
As has been shown in a surprising manner, contrary to the usual casting with a medium-hard polyurethane foam at best, which is apparent from the two documents
It consists of polyurethane and has a hardness of 10 to 60 in a first version when measured according to Shore 00. The density is between 100 and 500 g / l. A further embodiment has a hardness of between 20 and 50 in the case of a measurement according to Shore A, whereby the volume density can be up to 900 g / l.
Der Weichschaum weist folgende Zusammensetzung auf:
- A-Komponente:
- - Polyetherpolyol und / oder Polyesterpolyol als Grundlage zur Polyurethanherstellung
- - Vernetzer z.B. auf Glykolbasis zur Erhöhung der physikalischen Eigenschaften
- - Haftvermittler
- - Katalysator auf Aminbasis (Beschleuniger)
- - Geringe Menge Wasser als Treibmittel
- B-Komponente:
- - MDI - Isocyanat
- A component:
- - Polyether polyol and / or polyester polyol as a basis for polyurethane production
- - Crosslinker, for example based on glycol to increase the physical properties
- - bonding agent
- - Amine-based catalyst (accelerator)
- - Small amount of water as blowing agent
- Component B:
- - MDI - isocyanate
So erfüllt der Weichschaum neben der mechanischen Fixierung und elektrischen Isolierung der elektronischen Bauteile auch eine Dichtfunktion für den Steckeranschluss bzw. für das Innenglattrohr. Der im Durchmesser gegenüber dem Innenglattrohr reduzierte Steckeranschluss wird erfindungsgemäß aus einen Zylinderrohr mit einem Außengewinde und einer Lochscheibe hergestellt, die ebenfalls durch Laserschweißen miteinander verbunden werden.Thus, in addition to the mechanical fixation and electrical insulation of the electronic components, the flexible foam also fulfills a sealing function for the plug connection or for the inner smooth tube. The reduced in diameter compared to the inner smooth tube connector is made according to the invention from a cylinder tube with an external thread and a perforated disc, which are also connected to each other by laser welding.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass einerseits auf die bekannten elastomeren Dichtelemente verzichtet werden kann, und andererseits die Herstellungskosten für den Steckeranschluss reduziert werden.The advantage of the invention is that on the one hand can be dispensed with the known elastomeric sealing elements, and on the other hand, the manufacturing cost of the connector can be reduced.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Funktionsweise der oben genannten Schaltgeräte, insbesondere die eines induktiven Näherungsschalters als der Fachwelt bekannt vorausgesetzt werden kann, und deshalb nicht erläutert werden muss.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, wherein the operation of the above-mentioned switching devices, in particular those of an inductive proximity switch as known in the art can be assumed, and therefore need not be explained.
Die Gehäuse sind bevorzugt zylindrisch und weisen vorteilhaft ein Außengewinde auf, was aber quaderförmige Gehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt mit oder ohne Gewinde nicht ausschließen soll.
-
1 zeigt das Schnittbild eines erfindungsgemäßen induktiven Schaltgerätes. -
2 zeigt eine Lochscheibe. -
3 zeigt das Schnittbild eines weiteren erfindungsgemäßen Schaltgerätes.
-
1 shows the sectional view of an inductive switching device according to the invention. -
2 shows a perforated disc. -
3 shows the sectional view of another switching device according to the invention.
Die
Auf der linken Seite befindet sich eine Sensoreinheit
Der Schaltungsträger
Die beiden eben genannten Einheiten werden von einem zylindrischen Gehäuseabschnitt
The two units just mentioned are of a
Die Stirnseite vor dem Sensorbereich
In einer zweiten Ausgestaltung kann die Stirnfläche auch aus Metall bestehen, so das der zylindrische Gehäuseabschnitt
In a second embodiment, the end face may also be made of metal, so that the
Der Schaltungsträger
Der Innenraum des Schaltgerätes ist erfindungsgemäß mit einem Weichschaum
Das Gewinderohr
Der durch die unterschiedlichen Durchmesser entstehende Kreisring wird erfindungsgemäß durch eine in der
The resulting by the different diameter annulus is inventively by a in the
Die
Die
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren besteht im Wesentlichen darin, dass
- -
das Gewinderohr 6 durch Laserschweißenmit der Lochscheibe 7 verbunden wird, - - der so
entstandene Steckeranschluß 3 durch Laserschweißen stabil mitdem zylindrischen Abschnitt 5 verbunden wird, und - - das so entstandene Gehäuse
mit einem Weichschaum 4 vergossen wird.
- - the threaded
pipe 6 by laser welding with theperforated disc 7 is connected - - The resulting
connector 3 by laser welding stable with thecylindrical section 5 is connected, and - - The resulting housing with a
soft foam 4 is shed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Sensoreinheitsensor unit
- 2.Second
- Träger (Schaltungsträger) mit einer ElektronikeinheitCarrier (circuit carrier) with an electronic unit
- 3.Third
- Steckeranschlussconnector
- 4.4th
- Weichschaum (Kunststoffmasse)Soft foam (plastic compound)
- 5.5th
- Zylindrischer (Gehäuse-) AbschnittCylindrical (housing) section
- 6.6th
- Gewinderohr (vom Steckeranschluss)Threaded tube (from the connector)
- 7.7th
- Lochscheibeperforated disc
- 8.8th.
- Erste LaserschweißungFirst laser welding
- 9.9th
- Zweite LaserschweißungSecond laser welding
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10237904B4 (en) | 2002-06-14 | 2007-05-31 | Ifm Electronic Gmbh | Electronic sensor and assembly of an electronic sensor and a fastener |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10237904B4 (en) | 2002-06-14 | 2007-05-31 | Ifm Electronic Gmbh | Electronic sensor and assembly of an electronic sensor and a fastener |
DE202007003687U1 (en) | 2007-03-09 | 2008-07-10 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Arrangement with housing, electronic components and potting compound |
DE102013200775A1 (en) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Ifm Electronic Gmbh | Proximity switch used in automatic control engineering field, for monitoring e.g. vehicle, has seal lips provided to prevent leakage of viscous sealing material and formed with gas-permeable micro-channels to harden sealing material |
DE102013200778A1 (en) | 2013-01-18 | 2014-08-07 | Ifm Electronic Gmbh | Proximity switch for detecting approach of workpieces in monitoring area, has gas-permeable housing section that comprises sintering material or differs from its immediate surroundings only through microscopic holes |
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