DE102021214006A1 - Elektrodurchführungseinheit, Gehäuseanordnung, sowie Verfahren zur Herstellung einer Elektrodurchführungseinheit bzw. Gehäuseanordnung - Google Patents

Elektrodurchführungseinheit, Gehäuseanordnung, sowie Verfahren zur Herstellung einer Elektrodurchführungseinheit bzw. Gehäuseanordnung Download PDF

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrodurchführungseinheit für eine Durchführung eines elektrischen Kontaktes durch eine Gehäusewand, umfassend einen Stift (2) aus einem elektrisch leitenden Material, welcher von einem elektrisch isolierenden Träger (1) umgeben ist, wobei eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stift (2) und dem Träger (1) vorgesehen ist, sowie eine Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand (3) mit einer Öffnung (31) zur Aufnahme einer Elektrodurchführungseinheit, sowie eine in der Öffnung aufgenommene Elektrodurchführungseinheit, gekennzeichnet durch eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrodurchführungseinheit, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:- ein Stiftrohling (R) aus einem elektrisch leitendem Material wird auf einem Abschnitt des Stiftrohlings mit einem Formschlusspartner (22), insbesondere Verzahnung, Gewinde, Rollierung, Durchmesservergrößerung, versehen;- der so hergestellte Stift (2) wird mindestens im Bereich des Formschlusspartners (22) mit einem Träger (1) aus einem isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, umhüllt, insbesondere umspritzt.Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand (3) mit einer Öffnung (31) und eine Elektrodurchführungseinheit, wobei eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit in die Öffnung (31) der Gehäusewand (3) eingebracht wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrodurchführungseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Gehäuseanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodurchführungseinheit bzw. Gehäuseanordnung gemäß Anspruch 7 bzw. 9.
  • Eine Elektrodurchführungseinheit ist beispielsweise aus der DE 102015103053 A1 bekannt geworden.
  • Hier wird eine Elektrodurchführungseinheit für eine Durchführung von elektrischen Kontakten durch eine Gehäusewand von einem Elektromotor oder anderen elektrischen Geräten beschrieben, welche einen Stift aus einem elektrisch leitenden Material aufweist, welcher von einer elektrisch isolierenden Hülse umgeben ist und sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Stift eine zumindest teilweise kegelförmige Auflagefläche für den Bereich eines Durchtritts durch die Wand des Gehäuses besitzt und mit der ihn umgebenden Hülse in einer durch die Wand des Gehäuses durchgehenden, zumindest teilweise kegelförmigen Bohrung anordenbar ist.
  • Die Elektrodurchführungseinheit kann bevorzugt als eine Glasdurchführung oder auch Glas-Metall-Durchführung oder auch Glass-to-Metal-Seal (GTMS) ausgeführt sein. Vorzugsweise wird eine vakuumdichte Verbindung zwischen Metall und Glas ausgebildet. Diese Verbindung wird beispielsweise benötigt, um die elektrischen Leiter (Stifte) hermetisch dicht und abgeschirmt zwischen zwei Druckniveaus oder zweier Medien anzuordnen. Ein Anwendungsfall sind beispielsweise mittels Elektromotor betriebene Kältemittelverdichter, als Elektrodurchführungseinheit zwischen dem Verdichterbereich mit einem Druckbereich mit hohem Druckniveau (Hochdruckbereich) und einem Bereich mit relativ dazu niedrigerem Druckniveau (Niederdruckbereich) wie beispielsweise dem Umgebungsdruck, umfassen den Elektromotor und die Leistungselektronik.
  • Wenngleich bereits brauchbare Elektrodurchführungseinheiten bekannt sind, so besteht dennoch Verbesserungsbedarf. Bestehende Lösungen zeichnen sich insbesondere nachteilig durch eine aufwendige Herstellung des konischen Bauteils am Stift und/oder durch eine separate Herstellung der konischen Hülse aus. Auch ist zusätzlich eine Montage des Stiftes in der Hülse erforderlich.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe, eine verbesserte Elektrodurchführungseinheit bereitzustellen, mit welcher die oben skizzierten Nachteile abgestellt, mindestens aber gemindert werden können. Insbesondere soll eine zuverlässig abdichtende Elektrodurchführungseinheit vorgeschlagen werden, die kostengünstig herstellbar ist und wenig Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Elektrodurchführungseinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stift und dem Träger vorgesehen ist, können die oben skizzierten Nachteile beseitigt, zumindest aber gemindert werden. Insbesondere kann eine zuverlässig abdichtende Elektrodurchführungseinheit vorgeschlagen werden, die kostengünstig herstellbar ist und wenig Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die formschlüssige Verbindung einen stiftseitigen Formschlusspartner und einen trägerseitigen korrespondierenden Formschlusspartner umfasst, wobei der stiftseitige Formschlusspartner insbesondere als Verzahnung, Gewinde, Rollierung oder Durchmesservergrößerung ausgestaltet sein kann. Der stiftseitige Formschlusspartner kann dabei axiale Druckkräfte aufnehmen und formschlüssig auf den Träger, insbesondere einen Träger aus Kunststoff, übertragen. Der Druck drückt dabei den Stift über den stiftseitigen Formschlusspartner, insbesondere über Flanken beispielsweise der Rollierung, gegen das Trägermaterial, insbesondere den Kunststoff, wobei es zu einer Dichtwirkung kommt. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn mehrere stiftseitige Formschlusspartner, insbesondere Flanken oder Berg und Tal Formen, axial entlang des Stiftes ausgebildet sind. Auf diese Weise können mehrere formschlüssige Verbindungen und damit Dichtflächen ausgebildet und die Dichtwirkung erhöht werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem elektrisch isolierenden Material des Trägers um Kunststoff handelt. Die Herstellung ist entsprechend günstig. Die Herstellung durch beispielsweise Kunststoff-Spritzguss ist ein bekanntes und beherrschbares Verfahren. Zudem bietet Kunststoff eine gute axiale Sicherung und Dichtheit. Der Kunststoff dient zudem als Isoliermaterial für den stromdurchflossenen Stift gegen das Gehäuse. Der Kunststoff kann, beispielsweise zur Steigerung der Stabilität, Fasern aufweisen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin eine verbesserte Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand mit einer Öffnung und einer in der Öffnung angeordneten Elektrodurchführungseinheit vorzuschlagen, insbesondere soll eine zuverlässig abdichtende Gehäuseanordnung vorgeschlagen werden, die kostengünstig herstellbar ist und wenig Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Gehäuseanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Dadurch, dass es sich bei der Elektrodurchführungseinheit um eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit handelt, können die oben bereits skizzierten Vorteile erreicht werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Träger eine konische äußere Form aufweist und/oder dass der Träger auf seiner der Öffnung zugewandten Außenfläche mit einem Gewinde ausgestattet ist, wobei die Öffnung der Gehäusewand korrespondierend zu der äußeren Form des Trägers ausgestaltet ist, insbesondere konisch ausgestaltet ist, oder ein Innengewinde aufweist. Entsprechend kann die Elektrodurchführungseinheit wie ein Stopfen eingesetzt oder eingeschraubt werden. Der Stopfen, also die konische Gestalt, kann auf der Hochdruckseite den größeren Durchmesser aufweisen, so dass der Druck den Träger in die Öffnung presst. Eine Schraubverbindung lässt sich beispielsweise leicht demontieren und eine Reparatur der Elektrodurchführung kann erleichtert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Träger endseitig auf mindestens einer Seite mit einem umlaufenden Kragen ausgestattet ist, der auf der Gehäusewand aufliegen kann. Der Druck kann den Kragen an die Gehäusewand andrücken und hierdurch eine weitere Dichtungsebene erzeugen. Des Weiteren können im oder am Kragen weitere Flächendichtmittel, wie beispielsweise Flachdichtungen oder O-Ringe als Dichtelemente angebracht werden, die den Träger zur Gehäusewand abdichten.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Elektrodurchführungseinheit vorzuschlagen, insbesondere ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine zuverlässig abdichtende Elektrodurchführungseinheit kostengünstig herstellen lässt und die wenig Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
  • Hierzu wird ein Stiftrohling aus einem elektrisch leitendem Material auf einem Abschnitt des Stiftrohlings mit einem Formschlusspartner, insbesondere Verzahnung, Gewinde, Rollierung oder Durchmesservergrößerung, versehen. Der so hergestellte Stift wird mindestens im Bereich des Formschlusspartners mit einem Träger aus einem isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, umhüllt, insbesondere umspritzt. Insbesondere die Umspritzung innerhalb der Öffnung des Gehäuses eröffnet flexible Möglichkeiten der Gestaltung der formschlüssigen Verbindung.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Formschlusspartner des Stiftes durch Kneten, Stauchen, Verzahnen, Gewindeschneiden oder Rollieren hergestellt wird. Die vorgenannten Verfahren eignen sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung des Formschlusspartners des Stiftes, insbesondere im industriellen Maßstab.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand mit einer Öffnung und eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit vorzuschlagen, insbesondere ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine zuverlässig abdichtende Gehäuseanordnung kostengünstig herstellen lässt und die wenig Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit wird in die Öffnung der Gehäusewand eingebracht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Träger, insbesondere der Träger mit einer konischen Form, mit einem Kleber benetzt wird, bevor er in die Öffnung eingebracht wird. Entsprechend kann der Träger und damit auch die Elektrodurchführungseinheit auch beispielsweise in einem drucklosen Zustand vorteilhaft fixiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Träger mit einem Außengewinde in die mit einem korrespondierenden Innengewinde versehene Öffnung eingeschraubt wird. Der geschraubte Träger bzw. die geschraubte Elektrodurchführungseinheit lässt sich entsprechend einfach austauschen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der konische Träger in die korrespondierende konische Öffnung eingesetzt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mit einem Formschlusspartner versehene Stift in die Öffnung eingebracht wird und der Träger durch Umspritzen des Formschlusspartners innerhalb der Öffnung erzeugt wird. Hierdurch kann der Träger entsprechend individuell an den Formschlusspartner des Stiftes und auch der Struktur der Öffnung im Gehäuse angepasst werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
    • 1 eine Gehäuseanordnung bzw. Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 2 ein Rohling eines stromführenden Stiftes;
    • 2a ein bearbeiteter stromführender Stift;
    • 2b eine Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 3 eine Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 3a eine Gehäusewand in einer geschnittenen Ansicht;
    • 3b eine Gehäuseanordnung bzw. Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 4 eine Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 4a eine Gehäusewand in einer geschnittenen Ansicht;
    • 4b eine Gehäuseanordnung bzw. Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht;
    • 5 eine Gehäusewand und ein bearbeiteter stromführender Stift;
    • 5a eine Gehäuseanordnung bzw. Elektrodurchführungseinheit in einer geschnittenen Ansicht.
  • Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
  • R
    Stiftrohling
    H
    Hochdruckbereich
    N
    Niederdruckbereich
    p
    von der Hochdruckseite einwirkender Druck
    1
    (elektrisch isolierender) Träger
    2
    (elektrisch leitender) Stift
    3
    Gehäuse(wand)
    11
    Öffnung
    12
    Kragen
    13
    Trägeraußenkontur, insbesondere konische Außenkontur / Außengewinde / äußere Verzahnung
    21
    elektrischer Kontaktierungsabschnitt
    22
    stiftseitiger Formschlusspartner, insbesondere Rollierung, Verzahnung, Gewinde, Durchmesservergrößerung
    23
    elektrischer Kontaktierungsabschnitt
    31
    (Gehäuse-)Öffnung
    111
    trägerseitiger Formschlusspartner, insbesondere konisch zulaufend / Innengewinde / innere Verzahnung
  • Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.
  • Eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung umfasst im Wesentlichen eine Gehäusewand 3 mit einer Öffnung 31 und eine in die Öffnung 31 eingesetzte erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit. Die Gehäusewand 3 kann beispielsweise Teil eines mittels Elektromotor betriebenen Kältemittelverdichters sein. Die Elektrodurchführungseinheit ist entsprechend zwischen dem Verdichterbereich mit einem ersten Druckniveau (Hochdruckbereich H) und einem Bereich mit einem zweiten Druckniveau, dem Niederdruckbereich N, umfassend beispielsweise einen Elektromotor und eine Leistungselektronik, angeordnet. Das Druckniveau im Hochdruckbereich H ist höher bzw. größer als das Druckniveau im Niederdruckbereich N, wobei der Niederdruckbereich beispielsweise der Umgebungsdruck ist bzw. Umgebungsdruck als Druckniveau aufweist. Über die Pfeile p soll der von der Hochdruckseite H auf die Gehäusewand 3 einwirkende Druck symbolisiert werden.
  • Eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit umfasst im Wesentlichen einen stromführenden Stift 2 und einen elektrisch isolierenden Träger 1, vorzugsweise einen Kunststoffträger. Dabei ist vorgesehen, dass der Träger 1 den Stift 2 abschnittsweise ummantelt, insbesondere in dem Bereich, in dem der Stift 2 durch die Gehäusewand 3 hindurchgeführt ist.
  • Erfindungsgemäß ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stift 2 und dem Träger 1 vorgesehen.
  • Die formschlüssige Verbindung kann einen stiftseitigen Formschlusspartner 22, beispielsweise eine Rollierung, Verzahnung, Gewinde, Durchmesservergrößerung, etc. umfassen. Der Formschlusspartner 22 kann dabei axiale Druckkräfte aufnehmen und formschlüssig auf den Träger 1, insbesondere einen Träger aus Kunststoff, übertragen. Vorzugsweise weist der Stift 2 in Längsrichtung einen ersten Abschnitt 21 zur elektrischen Kontaktierung 21, den Abschnitt 22 mit dem Formschlusspartner 22, sowie einen zweiten Abschnitt 23 zur elektrischen Kontaktierung auf. Vorzugsweise weisen die jeweiligen Abschnitte zur elektrischen Kontaktierung in die jeweiligen Gehäusebereiche (Hochdruck H, Niederdruck N) hinein.
  • Der Träger 1 weist eine axiale Öffnung 11 zur Aufnahme des Stiftes 2, insbesondere des Formschlusspartners 22, auf. Die Öffnung 11 ist auf ihrer Innenseite mit einem zu dem Formschlusspartner 22 des Stiftes 2 korrespondierendem Formschlusspartner 111 ausgestattet. Der Formschlusspartner 111 kann entsprechen je nach gewähltem stiftseitigen Formschlusspartner 22 als Rollierung, Verzahnung, Gewinde, etc. ausgestaltet sein. Die Struktur des trägerseitigen Formschlusspartners 111 kann auch in Ansätzen vorhanden sein, wie sie beispielsweise durch ein axiales Einpressen des Stiftes 2 bzw. dessen Formschlusspartner 22 entstehen. Alternativ kann, wie unten noch beschrieben werden wird, ein Umspritzen bzw. Umgießen des Formschlusspartners 22 stattfinden, so dass der Formschlusspartner 111 dann entsprechend als vollständiges Negativ des Formschlusspartners 22 ausgestaltet ist.
  • Es ergibt sich ein Formschluss nach dem Schlüssel-Schloss Prinzip, so dass der Stift 2 mindestens in axialer Richtung fixiert ist. Es kommt hinzu, dass der von der Hochdruckseite H auf den Stift 2 wirkende Druck p den Stift 2 über die Flanken beispielsweise einer Rollierung, einer Verzahnung, oder einem Gewinde gegen das Trägermaterial, insbesondere den Kunststoff, drückt, wobei es zu einer Dichtwirkung kommt.
  • Der Träger 1 umhüllt demnach den Stift 2 mindestens im Abschnitt seines Formschlusspartners 22 mit einem isolierenden Material. Vorzugsweise ragt die Umhüllung auch noch über den eigentlichen Abschnitt des stiftseitigen Formschlusspartners 22 hinaus, insbesondere in die Kontaktierungsabschnitte 21, 23 hinein. Es verbleibt jedoch ausreichend Stiftmaterial in den Kontaktierungsabschnitten 21, 23 um eine entsprechende elektrische Kontaktierung vornehmen zu können.
  • Wie bereits oben angesprochen ist der Träger 1 vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Die Herstellung ist entsprechend günstig. Die Herstellung durch beispielsweise Kunststoff-Spritzguss ist ein bekanntes und beherrschbares Verfahren. Zudem bietet Kunststoff eine gute axiale Sicherung und Dichtheit. Der Kunststoff dient zudem als elektrisches Isoliermaterial für den stromdurchflossenen Stift 2 gegen das Gehäuse 3.
  • Wie in 1 weiterhin erkennbar ist, ist die Elektrodurchführungseinheit in die Gehäuseöffnung 31 eingesetzt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Träger 1 eine konische äußere Gestalt 13 auf. Korrespondierend hierzu ist auch die Öffnung 31 als konische Bohrung ausgestaltet.
  • Zudem ist erkennbar, dass das Ende des konischen Trägers 1 mit dem größeren Durchmesser der Hochdruckseite H zugewandt ist. Dementsprechend wirkt der Träger 1 wie ein Stopfen, der durch den Druck p in die Öffnung 31 gepresst wird und vorteilhaft abdichtet. Ergänzend kann auf dem Träger 1 oder dem Stift 2 bzw. dem stiftseitigen Formschlusspartner 22 ein Klebstoff aufgebracht sein, welcher die Abdichtung weiter unterstützt.
  • Es ist ferner erkennbar, dass die Öffnung 11 des Trägers 1 zur Aufnahme des Stiftes 2 hier vorzugsweise gerade, insbesondere nicht konisch, ausgestaltet ist, wodurch sich ein weiterer Herstellungsvorteil ergeben kann.
  • Weitere Details der Erfindung ergeben sich insbesondere aus einer näheren Beschreibung des Verfahrens. Es versteht sich, dass hier nur einige ausgewählte Verfahrensschritte dargestellt sind, wie sie für das Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens hilfreich sind. Das Verfahren kann weitere, dem Fachmann bekannte, Schritte bzw. Zwischenschritte umfassen.
  • Nachfolgend wird auf die 2 bis 2b Bezug genommen. In der 2 ist ein entsprechender Stiftrohling R dargestellt. Im Wesentlichen kann dieser kreiszylinderförmige Stiftrohling R von einem elektrisch leitenden Halbzeug, wie beispielsweise Kupfer- oder Stahldraht, abgelängt werden.
  • In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Stiftrohling R mit einem Formschlusspartner 22, wie beispielsweise einem Gewinde, Stauchung, Rollierung, Verzahnung, Durchmessevergrößerung, etc. versehen, beispielsweise durch Kneten, Stauchen, Verzahnen, Gewindeschneiden oder Rollieren (2a).
  • In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Stift 2 mit dem Träger 1 verbunden (2b). Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Stift 2 im Bereich seines Formschlusspartners 22 mit einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, umspritzt wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Stift 2 in einen bereits bestehenden, also vorab hergestellten, Träger 1 eingefügt wird. Im Ergebnis sind jedoch die beiden Formschlusspartner 22, 111 zu der formschlüssigen Verbindung gefügt. Wird der Stift 2 in einen Träger 1 gefügt, kann auf diesem oder dem Stift 2 bzw. dem stiftseitigen Formschlusspartner 22 ein Klebstoff aufgebracht sein. Wird der Stift 2 bzw. der stiftseitige Formschlusspartner 22 mit dem elektrisch isolierenden Material umspritzt, so kann ein Kontaktmittel oder ein Haftvermittler auf dem Stift 2 aufgebracht werden. Der Haftvermittler kann dann das dichte bzw. formgenaue Umhüllen des stiftseitigen Formschlusspartner 22 unterstützen.
  • In den 3 bis 3b ist wiederum ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung bzw. eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung schematisch dargestellt.
  • Eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit wird bereitgestellt (3). Erkennbar handelt es sich um eine Ausführungsform mit einem konischen Träger 1 bzw einer konusförmigen Außenkontur des Trägers 1. Die Gehäusewand 3 weist eine korrespondierende Öffnung 31 auf (3a). Diese Öffnung 31 ist entsprechend ebenfalls konisch ausgestaltet, vorzugsweise mit dem größeren Durchmesser in Richtung der Hochdruckseite H. Vor dem Fügen der Elektrodurchführungseinheit in die Öffnung 31 der Gehäusewand können Träger 1 und/oder Öffnung 31 mit entsprechenden Klebstoffen beaufschlagt werden.
  • In den 4 bis 4b ist wiederum ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung bzw. eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung schematisch dargestellt.
  • Eine erfindungsgemäße Elektrodurchführungseinheit wird bereitgestellt (4). Erkennbar handelt es sich um eine Ausführungsform mit einem nicht konischen, sondern kreiszylinderförmigem Träger 1. Der Träger 1 ist auf seiner Außenfläche mit einem Außengewinde 13 ausgestattet, welches in ein Innengewinde der Gehäuseöffnung 31 eingeschraubt werden kann.
  • Der Formschlusspartner 22 des Stiftes 2 ist als Außengewinde und der Formschlusspartner 111 des Trägers 1 ist entsprechend als Innengewinde ausgestaltet. Die Elektrodurchführungseinheit wird in die Öffnung 31 des Gehäuses 3 eingeschraubt (4b). Denkbar ist auch hier jeweils zusätzlich Klebstoff einzubringen oder aufzutragen.
  • Es ist ferner in 4b erkennbar, dass die Elektrodurchführungseinheit bzw. Gehäuseanordnung, insbesondere der Träger 1, auf einer Seite, insbesondere der Hochdruckseite H, mit einem umlaufenden Kragen 12 ausgestattet ist. Hier kann zwischen dem Kragen 12 und der Gehäusewand 3 eine zusätzliche dichtende Fläche zur Verfügung gestellt werden. Diese dichtende Fläche wird beispielsweise durch das Anpressen des Kragens 12 selbst erreicht. Des Weiteren können im oder am Kragen 12 weitere (hier nicht gezeigte) Dichtmittel, wie beispielsweise Flachdichtungen oder O-Ringe, angebracht werden, die den Träger zur Gehäusewand abdichten.
  • In den 5 und 5a ist wiederum ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung bzw. eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung schematisch dargestellt.
  • Hier wird zunächst ein mit einem Formschlusspartner 22 versehener Stift 2 in die Öffnung 31 der Gehäusewand 3 eingebracht (5). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine als Rollierung ausgestalteter Formschlusspartner 22 seitens des Stiftes 2 vorgesehen. Die Öffnung 31 des Gehäuses 3 ist mit einem Innengewinde bzw. einer Innenverzahnung ausgestattet, welches jedoch einen größeren Durchmesser als die Rollierung des Stiftes 2 aufweist. Mit anderen Worten, es ist ein umlaufender Spalt zwischen Stift 2 und Öffnung 31 vorgesehen, der mit einem elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Kunststoff, aufgefüllt, insbesondere ausgespritzt werden kann bzw. wird (5a). Im Ergebnis wird sozusagen der Träger 1 in der Gehäuseanordnung hergestellt. Die Formschlusspartner 22, 111 können wie oben skizziert ausgestaltet sein. Auch die Verbindung zwischen Träger 1 und Gehäuseöffnung 31 kann wie oben ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt, jedoch nicht zwingend notwendig, kann diese Elektrodurchführungseinheit mit Rollierungen, Verzahnungen oder dgl. als Formschlusspartner 22, 111 bzw. in der Kombination gerade Gehäuseöffnung 31 und gerade Außenkontur 13 des Trägers eingesetzt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist zudem ein Kragen 12 auf der Hochdruckseite H mit angespritzt worden. Der Kragen 12 kann dann durch den Druck p an das Gehäuse 3 gedrückt werden und die Dichtwirkung somit unterstützen. Des Weiteren können im oder am Kragen 12 weitere (hier nicht gezeigte) Dichtmittel, wie beispielsweise Klebstoff, Flachdichtungen oder O-Ringe angebracht werden, die den Träger 1 zur Gehäusewand 3 abdichten.
  • Prinzipiell können die genannten Formschlusspartner, insbesondere Rollierungen, Verzahnungen oder dgl. in der Gehäuseöffnung 31, auf der Trägeraußenkontur 13 oder der Öffnung 11 des Trägers 1 oder auf dem Stift 2, sogenannte berg- und talartige Formen bzw. Geometrien, vorzugsweise mehrere berg- und talartige Geometrien ausbilden. Diese Formen bzw. Geometrien stellen entsprechend die Formschlusspartner 13, 22, 111, dar, die an dem entsprechenden Gegenstück abstützend und dichtenden Kontakt ausbilden und unterstützend durch den Druck p aneinandergepresst werden. Das aneinander pressen kann die Dichtwirkung bzw. die Abdichtung jeweils zwischen dem Gehäuse 3, dem Träger 1 und dem Stift 2 erhöhen und die Krafteinleitung vom Stift 2 oder dem Träger 1 in das Gehäuse 3 verbessern. Vorzugsweise werden mehrere Flächen bzw. Formschlusspartner aneinandergepresst, wodurch die Dichtwirkung oder die Krafteinleitung weiter verbessert werden kann. Des Weiteren kann der Kontakt zwischen den Bauteilen bzw. den Formschlusspartnern durch Kleber oder Haftvermittler verbessert werden.
  • Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015103053 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Elektrodurchführungseinheit für eine Durchführung eines elektrischen Kontaktes durch eine Gehäusewand (3), umfassend einen Stift (2) aus einem elektrisch leitenden Material, welcher von einem elektrisch isolierenden Träger (1) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stift (2) und dem Träger (1) vorgesehen ist.
  2. Elektrodurchführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung einen stiftseitigen Formschlusspartner (22) und einen trägerseitigen korrespondierenden Formschlusspartner (111) umfasst, wobei der stiftseitigen Formschlusspartner (22) insbesondere als Verzahnung, Gewinde, Rollierung oder Durchmesservergrößerung ausgestaltet sein kann.
  3. Elektrodurchführungseinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem elektrisch isolierenden Material des Trägers (1) um Kunststoff handelt.
  4. Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand (3) mit einer Öffnung (31) zur Aufnahme einer Elektrodurchführungseinheit, sowie eine in der Öffnung (31) aufgenommene Elektrodurchführungseinheit, gekennzeichnet durch eine Elektrodurchführungseinheit gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.
  5. Gehäuseanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) eine konische äußere Form (13) aufweist und/oder dass der Träger (1) auf seiner Außenfläche mit einem Gewinde (13) ausgestattet ist, wobei die Öffnung (31) der Gehäusewand (3) korrespondierend zu der äußeren Form des Trägers (1) ausgestaltet ist, insbesondere konisch ausgestaltet ist, oder ein Innengewinde aufweist.
  6. Gehäuseanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) endseitig auf mindestens einer Seite mit einem umlaufenden Kragen (12) ausgestattet ist, der auf der Gehäusewand (3) aufliegen kann.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodurchführungseinheit gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - ein Stiftrohling (R) aus einem elektrisch leitendem Material wird auf einem Abschnitt des Stiftrohlings mit einem Formschlusspartner (22), insbesondere Verzahnung, Gewinde, Rollierung oder Durchmesservergrößerung, versehen; - der so hergestellte Stift (2) wird mindestens im Bereich des Formschlusspartners (22) mit einem Träger (1) aus einem isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, umhüllt, insbesondere umspritzt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlusspartner (22) des Stiftes (2) durch Kneten, Stauchen, Verzahnen, Gewindeschneiden oder Rollieren hergestellt wird.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung, umfassend eine Gehäusewand (3) mit einer Öffnung (31) und eine Elektrodurchführungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrodurchführungseinheit gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche in die Öffnung (31) der Gehäusewand (3) eingebracht wird.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) mit einem Außengewinde (13) auf dem Träger (1) in die mit einem korrespondierenden Innengewinde versehene Öffnung (31) eingeschraubt wird.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Träger (1) in die korrespondierende konische Öffnung (31) eingesetzt wird.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) mit einem Kleber benetzt wird, bevor er in die Öffnung (31) eingebracht wird.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Gehäuseanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einem Formschlusspartner (22) versehene Stift (2) in die Öffnung (31) eingebracht wird und der Träger (1) durch Umspritzen des Formschlusspartners innerhalb der Öffnung (31) ausgebildet wird.
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