DE10349543B3 - A threaded plug for an electronic unit housing or electric motor with a thread for screwing into an opening in the housing - Google Patents

A threaded plug for an electronic unit housing or electric motor with a thread for screwing into an opening in the housing Download PDF

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Abstract

A threaded plug for an electronic unit housing or electric motor with a thread (4) for screwing into an opening in the housing, with a cover (1) on its underside, a seal between the underside (5) and housing, the underside having a central bore, a semipermeable membrane on the outside facing end of the plug, and a thread-free section between the inside of the cover and the membrane, where the joint between the cover and underside is air- and water vapor permeable.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlussstopfen.The The invention relates to a sealing plug.

Aus der DE 195 28 621 C1 ist ein Verschlussstopfen bekannt. Derartige Verschlussstopfen weisen ein Feder umfassendes Ventil auf, das sich bei Überdruck öffnet, wodurch zwar ein Luftdruckausgleich erfolgen kann, aber beim Drehen der im Eingriff stehenden Komponenten entstandener Ölschaum austreten kann. Der Überdruck entsteht dabei im Wesentlichen durch Ausdehnung der im Getriebeinneren sich befindenden Luft, wobei diese Ausdehnung im Wesentlichen durch Erwärmung des Getriebes bei hoher Belastung verursacht ist. Schon geringste Mengen an Öl stellen bei manchen Anlagen eine unerlaubte Belastung der Umwelt dar.From the DE 195 28 621 C1 a plug is known. Such sealing plugs have a spring-encompassing valve which opens when there is excess pressure, which means that air pressure compensation can take place, but oil foam formed when the engaging components rotate can escape. The overpressure essentially arises from the expansion of the air inside the transmission, this expansion being essentially caused by heating the transmission under high loads. Even the smallest amounts of oil represent an unauthorized pollution of the environment in some plants.

Für solche Anlagen, wie beispielsweise in der Getränkeindustrie, werden auch geschlossene Getriebe gefertigt, die keine Ventile oder Verschlussstopfen umfassen. Beim Betreiben solcher Getriebe mit Nennleistung entstehen Überdrucke von beispielhaft 1,5 bar oder mehr. Da Komponenten wie Wellendichtringe ab einem jeweiligen kritischen Wert versagen können, dürfen solche Getriebe nur mit geringer Leistung pro Bauvolumen betrieben werden. Nachteilig ist dabei, dass ein großes Bauvolumen notwendig ist, damit der Betrieb sicher erfolgen kann.For such Plants, such as those in the beverage industry, also become closed gears manufactured that do not include valves or plugs. At the Operating such gearboxes with nominal power creates overpressures of 1.5 bar or more, for example. Because components like shaft seals Such gearboxes may only fail if they reach a critical value low performance per construction volume. The disadvantage is doing that a big one Construction volume is necessary so that the operation can be carried out safely.

Aus der DE 101 22 993 A1 ist eine Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand eines Getriebes bekannt, wobei in der Vorrichtung eine semipermeable Membran vorgesehen ist. Auf diese Weise ist Wasserdampf aus dem Getriebeinneren herausleitbar, ohne dass Schmierstoff, wie Öl oder dergleichen, heraustreten könnte. Außerdem ermöglicht die Membran, den bei Betriebstemperatur entstehenden Überdruck im Getriebe auszugleichen. Die Membran hat also die Aufgabe undurchlässig zu sein für Öl und durchlässig für Wassermoleküle und Luft.From the DE 101 22 993 A1 a device for closing an opening in a housing wall of a transmission is known, a semipermeable membrane being provided in the device. In this way, water vapor can be conducted out of the interior of the transmission without lubricant, such as oil or the like, being able to escape. In addition, the membrane enables the excess pressure in the gearbox that arises at operating temperature to be compensated. The membrane therefore has the task of being impermeable to oil and permeable to water molecules and air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschlussstopfen derart weiterzubilden, dass er gestaltet ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verschlussstopfen nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The The invention has for its object to provide a plug to further develop that it is designed. According to the Task with the sealing plug according to the one specified in claim 1 Features resolved.

Der Verschlussstopfen ist für ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder eines Elektromotors vorgesehen,
wobei mindestens eine Öffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses vorgesehen ist, in die der Verschlussstopfen mit seinem Gewinde einschraubbar ist,
wobei der Verschlusstopfen ein Unterteil und einen auf dieses Unterteil aufgesetzten Deckel umfasst, zwischen Unterteil und Gehäuse eine Dichtung vorgesehen und das Unterteil auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt ist,
wobei das Unterteil eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist, an deren nach außen weisenden Ende eine semipermeable Membran vorgesehen ist, zwischen der Membran und der Innenseite des Deckels ein nichtverschwindender Abstand vorgesehen und die Verbindung zwischen Deckel und Unterteil luft- und wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist.The sealing plug is provided for a housing of an electronic device or an electric motor,
wherein at least one opening is provided in a housing wall of the housing, into which the sealing plug can be screwed with its thread,
wherein the sealing plug comprises a lower part and a cover placed on this lower part, a seal is provided between the lower part and the housing and the lower part is screwed onto the housing on a block,
wherein the lower part has a central through hole, at the outward end of which a semipermeable membrane is provided, a non-vanishing distance is provided between the membrane and the inside of the cover, and the connection between the cover and the lower part is designed to be permeable to air and water vapor.

Von Vorteil ist dabei, dass die Vorrichtung mit Verschlussstopfen robust ausgeführt ist und kostengünstig herstellbar. Außerdem ist eine hohe Schutzart vorhanden. Der Luftdurchfluss ist derart hoch vorsehbar, dass kein wesentlicher Über- oder Unterdruck entstehen kann, wenn Temperaturveränderungen auftreten oder Temperaturdifferenzen zur Umgebung auftreten. Insbesondere wird eine im Stand der Technik bekannte Pumpwirkung und Kondenswasserbildung verhindert. Die Gehäusedichtungen, wie auch beispielsweise Wellendichtringe bei Wellen und/oder Schaltern, werden entlastet und somit in ihrer Abdichtungsfunktion bestärkt.Of The advantage here is that the device with sealing plugs is robust accomplished is and inexpensive produced. Moreover there is a high degree of protection. The air flow is like this highly predictable that there is no significant overpressure or underpressure can when temperature changes occur or temperature differences to the environment occur. In particular becomes a pump effect and condensation formation known in the prior art prevented. The housing seals, such as shaft seals for shafts and / or switches, are relieved and thus reinforced in their sealing function.

Insbesondere ist das Unterteil aus Stahl und der Deckel aus Stahl ausführbar. Für den Deckel sind aber auch die Werkstoffe Kunststoff oder Messing verwendbar. Auch für das Unterteil ist Messing verwendbar. Die größte Robustheit hat sich jedoch bei Stahl herausgestellt. Die Dichtung ist in kostengünstiger Weise als O-Ring ausführbar und als Membran ist eine ePTFE-Membran-verwendbar. Somit ist eine besonders kostengünstige und robuste Ausführung erreichbar, die einen hohen Luftdurchfluss erlaubt, wodurch der Druckausgleich bewirkt ist. Kondenswasserbildung auf elektronischen oder elektrischen Komponenten ist somit verhindert.In particular the lower part is made of steel and the lid is made of steel. For the lid but the materials plastic or brass can also be used. Also for the lower part is made of brass. The greatest robustness, however, has highlighted in steel. The seal is cheaper Executable as an O-ring and an ePTFE membrane can be used as the membrane. This is a particularly inexpensive and robust design achievable, which allows a high air flow, which allows pressure equalization is effected. Condensation on electronic or electrical components is thus prevented.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert die zeigen:The Invention is now based on illustrations of exemplary embodiments explains the demonstrate:

1a, 1b und 1c eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten und Schnitt, 1a . 1b and 1c a device according to the invention in different views and section,

2 einen vergrößerten Querschnitt. 2 an enlarged cross section.

Der Verschlussstopfen weist ein Gewinde 4 auf zum Einschrauben in eine entsprechende Öffnung oder Ausnehmung in einem Gehäuse des Geräts.The sealing plug has a thread 4 to screw into a corresponding opening or recess in a housing of the device.

Der Verschlussstopfen ist zum einen für ein elektronisches Gerät vorgesehen, insbesondere einen Umrichter eines Antriebs. Erfindungsgemäß ist er auch bei einem Gehäuse eines Elektromotors verwendbar.The sealing plug is provided on the one hand for an electronic device, in particular an egg a drive converter. According to the invention, it can also be used in a housing of an electric motor.

In der 2 ist auch die als O-Ring ausgeführte Dichtung 3 gezeigt, die beim Anschrauben des Verschlussstopfens an das Gehäuse zum Anliegen kommt und dann seine Abdichtfunktion ausführt. Der Verschlussstopfen wird beim Einschrauben in das Gehäuse auf Anschlag geschraubt. Ein Lösen des Verschlusstopfens insbesondere bei einer Abnahme der Dichtungsdicke infolge verschiedener Beanspruchungsphasen, und somit ein Versagen der Dichtverbindung wird bei der Erfindung verhindert. Die Dichtung ist abgedeckt und somit geschützt.In the 2 is also the seal designed as an O-ring 3 shown that comes to rest when screwing the sealing plug to the housing and then performs its sealing function. The sealing plug is screwed in as far as it will go when it is screwed into the housing. A loosening of the sealing plug, in particular when the seal thickness decreases as a result of various stress phases, and thus failure of the sealing connection is prevented in the invention. The seal is covered and thus protected.

Der Deckel 1 ist aus Stahl ausgeführt und ist auf das Unterteil 5 des Verschlussstopfens aufgeklipst, wird also beim Aufstecken elastisch verformt und am Schluss formschlüssig gehalten. Die Membran 2 ist mit dem Unterteil 5 verbunden, beispielsweise derart aufgeklebt, dass vom Gehäuseinneren Luft durch die Membran 2 hindurchtreten und an der Innenseite des Deckels 1 entlang in Pfeilrichtung a herausströmen kann. Bei Unterdruck im Inneren strömt Luft in umgekehrter Richtung und dann in Pfeilrichtung b hinein. Damit die Luft zwischen Deckel 1 und Unterteil 5 zur Außenluft gut hindurchströmen kann, ist vorteiligerweise eine Abfräsung an einem Bereich des Umfangs vorgesehen, die allerdings in den Figuren nicht zu sehen ist.The lid 1 is made of steel and is on the lower part 5 of the sealing plug, is thus elastically deformed when plugged in and held in a positive manner at the end. The membrane 2 is with the lower part 5 connected, for example glued in such a way that air inside the housing through the membrane 2 step through and on the inside of the lid 1 can flow out in the direction of arrow a. At negative pressure inside, air flows in the opposite direction and then in the direction of arrow b. So that the air between the lid 1 and lower part 5 can flow well to the outside air, a milling is advantageously provided on an area of the circumference, which is not shown in the figures, however.

In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist alternativ hierzu der Deckel 1 mit einem Schlitz oder einer entsprechenden Ausnehmung versehen, damit die Luft direkt durch den Deckel 1 hindurchströmen kann.In other exemplary embodiments according to the invention, the cover is an alternative to this 1 provided with a slot or a corresponding recess so that the air directly through the lid 1 can flow through.

Wesentliches Merkmal ist dabei, dass die Membran 2 semipermeabel ausgeführt ist. Insbesondere wasser- und ölabweisende ePTFE-Membrane sind dafür vorzuziehen.An essential feature is that the membrane 2 is semi-permeable. Water and oil repellent ePTFE membranes are particularly preferable.

Das Unterteil 5 ist als robustes Teil aus Stahl, insbesondere Edelstahl, ausgeführt. Es sind aber auch Ausführungen aus Aluminium verwendbar.The bottom part 5 is designed as a robust part made of steel, especially stainless steel. Versions made of aluminum can also be used.

Der Verschlussstopfen stellt trotz Durchlässigkeit für Luft insgesamt eine in hoher Schutzart mit dem Gehäuse verbindbare Vorrichtung dar.The In spite of permeability to air, the sealing plug provides a high overall Degree of protection with the housing connectable device.

Eine im Stand der Technik bei Elektronikgehäuse vorhandene Pumpwirkung ist bei der Erfindung nicht vorhanden, da Kondenswasser wiederum verdampft und dieser Dampf auch entweichen kann.A Pump effect existing in the prior art for electronics housings is not present in the invention, since condensed water in turn evaporates and this steam can also escape.

Außerdem werden die Gehäusedichtungen entlastet, da kein wesentlicher Überdruck oder Unterdruck auftreten kann. Dazu ist ein hoher Luftdurchfluss durch den Verschlussstopfen ermöglicht, der somit als Druckausgleichselement wirksam ist.Also be relieves the housing seals, there is no significant overpressure or negative pressure can occur. There is also a high air flow made possible by the sealing plug, which is thus effective as a pressure compensation element.

Das Unterteil 5 ist auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt und somit besteht für die Dichtung 3 eine definierte Pressung. Ein Fase am Gehäuse ist nicht notwendig, was ein zusätzlicher wesentlicher Kostenvorteil beim Herstellen der Erfindung ist. Wegen des Auf-Block-Schraubens, insbesondere mit vorgebbarem Drehmoment, ist ein Lösen des Verschlussstopfens vom Gehäuse, insbesondere ein temperaturschwankungsbedingtes Lösen, verhindert.The bottom part 5 is screwed onto the housing on a block and thus exists for the seal 3 a defined pressure. A chamfer on the housing is not necessary, which is an additional significant cost advantage in the manufacture of the invention. Because of the on-block screwing, in particular with a predeterminable torque, loosening of the sealing plug from the housing, in particular loosening due to temperature fluctuations, is prevented.

11
Deckelcover
22
Membranmembrane
33
Dichtungpoetry
44
Gewindethread
55
Unterteillower part
aa
beispielhafte Richtung von aus dem Gehäuse entweichender Luftexemplary Direction of escaping from the housing air
bb
beispielhafte Richtung von in den Gehäuseinnenraum eintretender Luftexemplary Direction from inside the housing entering air

Claims (8)

Verschlussstopfen für ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder eines Elektromotors, wobei mindestens eine Öffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses vorgesehen ist, in die der Verschlussstopfen mit seinem Gewinde (4) einschraubbar ist, wobei der Verschlusstopfen ein Unterteil (5) und einen auf dieses Unterteil (5) aufgesetzten Deckel (1) umfasst, zwischen Unterteil (5) und Gehäuse eine Dichtung (3) vorgesehen und das Unterteil (5) auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt ist, wobei das Unterteil (5) eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist, an deren nach außen weisenden Ende eine semipermeable Membran (2) vorgesehen ist, zwischen der Membran (2) und der Innenseite des Deckels (1) ein nichtverschwindender Abstand vorgesehen und die Verbindung zwischen Deckel (1) und Unterteil (5) luft- und wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist.Sealing plug for a housing of an electronic device or an electric motor, at least one opening being provided in a housing wall of the housing, into which the sealing plug with its thread ( 4 ) can be screwed in, the sealing plug being a lower part ( 5 ) and one on this lower part ( 5 ) attached lid ( 1 ) between the lower part ( 5 ) and housing a seal ( 3 ) and the lower part ( 5 ) is screwed onto the housing on the block, whereby the lower part ( 5 ) has a central through hole, at the outward-facing end of which a semipermeable membrane ( 2 ) is provided between the membrane ( 2 ) and the inside of the lid ( 1 ) a non-vanishing distance is provided and the connection between the cover ( 1 ) and lower part ( 5 ) is designed to be permeable to air and water vapor. Verschlussstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) derartige Schlitze oder ähnliche Ausnehmungen aufweist, dass Luft durch den Deckel (1) hindurch zur Membran (2) oder umgekehrt strömen kann.Sealing plug according to claim 1, characterized in that the cover ( 1 ) has such slots or similar recesses that air through the cover ( 1 ) through to the membrane ( 2 ) or vice versa. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (5) aus Stahl ist und der Deckel (1) aus Edelstahl ist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lower part ( 5 ) is made of steel and the cover ( 1 ) is made of stainless steel. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Gerät ein Umrichter, Stromrichter oder ein im Feld einer Anlage installiertes dezentrales Steuergerät ist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized indicates that the electronic device is a converter, converter or a decentralized control device installed in the field of a system. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) mit dem Unterteil (5) derart stoffschlüssig und/oder geklebt verbunden ist, dass die Durchgangsbohrung des Unterteils (5) mittels der Membran (2) verschlossen ist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 2 ) with the lower part ( 5 ) is firmly bonded and / or bonded in such a way that the through hole of the lower part ( 5 ) by means of the membrane ( 2 ) is closed. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse keine Fase für die Dichtung (3) aufweist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing has no chamfer for the seal ( 3 ) having. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) als O-Ring ausgeführt ist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that the seal ( 3 ) is designed as an O-ring. Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) eine ePTFE-Membran ist.Sealing plug according to at least one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 2 ) is an ePTFE membrane.
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