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Blockförmige, gießharzvergossene, elektronische Baueinheit Die Erfindung
betrifft eine blockförmige, gießharzvergossene, elektronische Baueinheit, insbesondere
Meßverstärker für Thermoelemente, die Übertrager mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis
von außen zugängliche Anschlüsse enthält.
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In der elektronischen Steuerungs- und Regelungstechnik ist es bereits
bekannt, bestimmte Bauelementgruppen konstruktiv auf einer Platte zu einer Einheit
zusammenzufassen und die aufmontierten Bauelemente zum Schutz gegen äußere Einflüsse
und zur Fixierung ihrer Lage mit Gießharz zu vergießen, so daß eine blockförmgie,
gießharzvergossene, elektronische Baueinheit entsteht, die gegebenenfalls über eine
Steckerleiste angeschlossen werden kann.
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Da die einzelnen Bauelemente nach dem Vergießen nicht mehr zugänglich
sind, ist beispielsweise eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines oder
mehrerer miteingegossener Übertrager nachträglich nicht mehr möglich.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine blockförmige, gießharzvergossene,
elektronische Baueinheit der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß das
Übersetzungsverhältnis eines oder mehrerer miteingegossener Übertrager nachträglich
noch nahezu beliebig variiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Primärwicklung
der Übertrager jeweils als Toroidspule ausgeführt und in den Gießharzblock miteingegossen
ist und daß die Sekundärwicklung durch einen die Mittelöffnung des Toroids durchsetzenden
Kanal im Gießharzblock nach bei Vielfachwandlern üblicher Art durch ein- oder mehrfaches
Durchstecken eines Leiters aufbringbar und über die äußeren Anschlüsse mit der übrigen
vergossenen Schaltung verbindbar ist.
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Bei der blockförmigen, gießharzvergossenen, elektronischen Baueinheit
nach der Erfindung kann also das Übertragungsverhältnis eines miteingegossenen Übertragers
nachträglich doch in einfacher Weise verändert und auf diese Weise den praktischen
Erfordernissen angepaßt werden.
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Es sind an sich bereits Vielfachstromwandler mit mehreren Sekundär-
und Primäranschlüssen für verschiedene Übersetzungsverhältnisse bekannt, bei denen
die Primärwindungen auch von Durchsteckwindungen gebildet werden können, wobei eine
einfache Durchführung eines Leiters einer einzigen Primärwindung entspricht. Diese
bekannten Vielfachstromwandler dienen zur Messung von Strömen hoher Stromstärke
und sind in einem konventionell aufgebauten Gehäuse untergebracht.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere für Meßverstärker für Thermoelemente,
die einen Übertrager zur Einstellung des Nullpunktes sowie einen Übertrager zur
Einstellung des Meßbereiches aufweisen. Nullpunkt und Meßbereich lassen sich dann
in einfacher Weise durch Hindurchführung einer entsprechenden Anzahl von Sekundärwindungen
durch die Mittelöffnungen der als Toroidspulen ausgebildeten Primärwicklungen der
Übertrager einstellen.
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Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeichnungen erläutert, in
denen zeigt F i g. 1 eine Draufsicht einer Gießform, in der eine zu vergießende
Baueinheit angeordnet ist, F i g. 2 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der
Gießform mit Baueinheit nach F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie
3-3 in F i g. 1, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der teilweise in der Gießform
nach F i g. 1 vergossenen Baueinheit, F i g. 5 eine perspektivische Ansicht der
Baueinheit nach F i g. 4 nach Anordnung einer zusätzlichen verschiedene Bauelemente
tragenden gedruckten Leiterplatte, F i g. 6 eine Seitenansicht einer die Baueinheit
nach F i g. 5 enthaltenden Gießform, F i g. 7 eine Vorderansicht der Gießform nach
F i g. 6, F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig.7, F i g. 9 eine perspektivische
Ansicht der in der Gießform nach F i g. 6 und 7 vergossenen Baueinheit mit aufgebrachten
übertragersekundärwicklungen,
F i g. 10 eine perpektivische Ansicht
der Baueinheit nach F i g. 9 mit anderen Übersetzungsverhältnissen der Übertrager
und F i g. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in F i g. 10.
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Die in den F i g. 9 bis 11 dargestellte blockförmige, gießharzvergossene,
elektronische Baueinheit 23, bei der es sich nm die Eingangsstufe eines Meßverstärkers
für Thermoelemente handelt, wird in zwei Stufen vergossen. Zunächst wird die Frontplatte
64 unter Verwendung einer Gießform 65 gegossen, die auf der Oberseite offen ist
und aus zwei bei 66 aneinander liegenden Seitenteilen 67 und 68 sowie aus einer
Bodenplatte 71 besteht, die mit Löchern zum Anbringen von elektrischen Anschlüssen
43 und von Potentiometern 72 und 73 zur Feineinstellung des Nullpunktes und des
Meßbereiches versehen ist.
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Ein Übertrager 75 zum Einstellen des Meßbereiches sitzt auf einem
Dorn 77 und ein Übertrager 76 zum Einstellen des Nullpunktes auf einem Dorn 78.
Die Dorne 77 und 78 erstrecken sich durch im Seitenteil 68 vorgesehene Löcher 81
und 82. Jeder Übertrager 75 und 76 weist einen Toroidkern auf, auf den eine Spule
aufgewickelt ist. Jeder Toroidkern besitzt eine Mittelöffnung 83 bzw. 84, die den
Dorn 77 bzw. 78 aufnimmt. Die Übertrager 75 und 76 sind im geeigneten Abstand von
der Bodenplatte 71 angeordnet, so daß beim Gießen der Frontplatte 64 ein Teil des
Toroidkerns in die Frontplatte eingebettet wird (F i g. 5).
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Die Bodenplatte 71 ist zeit zwei nach oben abstehenden Ansätzen 85
versehen, die im Abstand von den Mittelöffnungen 83 und 84 der Übertrager
75 und 76 angeordnet sind. Im Seitenteil 68 sind zwei nach innen abstehende Vorsprünge
86 unterhalb der Mittelöffnungen 83 und 84 vorgesehen. Die Gießform 65 wird in waagerechter
Lage zur Bildung der in F i g. 4 dargestellten Frontplattenanordnung 87 ausgegossen,
die die Anschlüsse 43, die Feineinstellpotentiometer 72 und 73 und die Übertrager
75 und 76 trägt. Die Frontplattenanordnung 87 weist zwei von den nach oben stehenden
Ansätzen gebildete viereckige öffnungen 90 und zwei von den sich nach innen erstreckenden
Vorsprüngen 86 gebildete Aussparungen 91 auf.
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Zur Fertigstellung der Baueinheit 23 wird auf der Frontplattenanordnung
87 eine Schaltungsanordnung 92 in der in F i g. 5 gezeigten Weise befestigt. Die
Schaltungsanordnung 92 enthält Bauelemente 93, beispielsweise Kondensatoren, Widerstände,
Transistoren u. dgl., die auf den entsprechenden Seiten einer mit einer gedruckten
Schaltung versehenen Platte 94 aus Isoliermaterial angeordnet sind. Auch die Platte
94 ist mit elektrischen Anschlüssen 43 versehen, mit denen die Bauelemente 93 über
geeignete gedruckte Leitungen in Verbindung stehen. Weiterhin werden die auf der
Frontplattenanordnung 87 befestigten Bauelemente über Leitungsdrähte mit den Bauelementen
93 der Schaltungsanordnung 92 verbunden.
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Zum Vergießen der Frontplattenanordnung 87 und der Schaltungsanordnung
92 wird die in den F i g. 6 bis 8 dargestellte Form 95 verwendet, die aus einem
an beiden Enden abgeschlossenen Winkelprofil 96,
einer Deckplatte 97, einer
Bodenplatte 98 und einer Mittelplatte 101 besteht. Die Deckplatte
und die Bodenplatte sind mit öffnungen versehen, welche mit bestimmten elektrischen
Anschlüssen 43 der Schaltungsanordnung 92 fluchten; weitere öffnungen in einem abgewinkelten
Teil der Deckplatte 97 und der Bodenplatte 98 fluchten mit bestimmten elektrischen
Anschlüssen 43 auf der Frontplattenanordnung 87, so daß die Frontplattenanordnung
87 genau mit der Schaltungsanordnung 92 ausgerichtet wird. Zugleich wird dadurch
ein Auseinanderhalten der Frontplattenanordnung 87 und der Schaltungsanordnung 92
beim Vergießen erreicht. Die Mittelplatte 101 ist mit öffnungen versehen,
die mit weiteren elektrischen Anschlüssen 43 der Schaltungsanordnung 92 fluchten.
Die Deckplatte 97, die Bodenplatte 98 und die Mittelplatte 101 sind durch geeignete
Schrauben 102 an den entsprechenden Anschlüssen 43 befestigt.
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Zur Bildung eines Durchganges durch die Mittelöffnungen 83 und 84
der Übertrager 75 und 76 ist das Winkelprofil 96 mit durch die Mittelöffnungen 83
und 84 nach innen stehenden Stiften 103 und weiterhin mit zwei nach innen abstehenden
Vorsprüngen 104 versehen, um die in der Frontplattenanordnung 87 vorhandenen Aussparungen
91 zu den Mittelöffnungen 83 und 84 der Übertrager 75 und 76 zu verlängern. Zur
Schaffung eines durch die Übertrager 75 und 76 hindurchgehenden Kanals werden viereckige
Gießklötze 105 zwischen die viereckigen öffnungen 90 eingesetzt, die an den entsprechenden
Stiften 1.03 anliegen. Wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, entsteht dabei ein Gießraum
106, in den sich die Bauelemente der Baueinheit 23 befinden. Die Frontplatte 64
bildet die eine Seite des Gießraumes 106. In den Gießraum 106 führt ein Eingußloch
107, durch welches das Gießharz eingeführt wird. Nach dem Vergießen der Baueinheit
23 werden die einzelnen Teile der Form entfernt. Wie aus den F i g. 9 bis 11 ersichtlich
ist, weist die vergossene Baueinheit 23 die durch die Stifte 103, die Vorsprünge
104 und die Gießklötze 105 gebildeten Kanäle 110 und 111 auf, die
zu den Mittelöffnungen 83 und 84 der Übertrager 75 und 76 führen. Durch die Kanäle
110 und 111 können durch ein- oder mehrfaches Durchstecken eines Leiters
die Sekundärwicklungen 112 und 113 der Übertrager 75 und 76 aufgebracht werden.
Die Windungszahl der Sekundärwicklung 112 des Übertragers 75 wird
entsprechend dem gewünschten Meßbereich und die Windungszahl der Sekundärwicklung
113 des Übertragers 76 entsprechend dem gewünschten Nullpunkt gewählt. Beispielsweise
besteht bei der in F i g. 9 dargestellten Baueinheit die Sekundärwicklung
112 des Übertragers 75 und die Sekundärwicklung 113 des Übertragers 76 jeweils
aus drei Windungen. Bei der in F i g. 10 dargestellten Ausführungsform weist jedoch
die Sekundärwicklung 112 des Übertragers 75 eine größere Anzahl von Windungen auf.