DE19706036A1 - Anordnung mit mindestens zwei Gehäuseteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit mindestens zwei Gehäuseteilen, bei der ein erstes Gehäuseteil mit einer hermetisch abgeschlossenen Innenkammer in seiner Wandung eine abgedichtete Leitungsdurchführung aufweist, ein zweites Ge­ häuseteil mit einem hermetisch abgeschlossenen Innenraum in seiner Wandung einen abgedichteten Leitungsausgang besitzt, wobei das erste und das zweite Gehäuseteil unter Zwischen­ legen einer Trennwand miteinander verschweißt sind, die die Innenkammer von dem Innenraum trennt, und die Leitungsdurch­ führung und der Leitungsausgang beiderseits der Trennwand nebeneinander liegen.

Eine bekannte Anordnung dieser Art ist in der Druckschrift PDS 2110 G "Alphaline-Meßumformer Typ G 1151 GP" der Firma Rosemount Engineering GmbH beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung handelt es sich um den Innenkörper eines Druck­ differenz-Meßumformers; ein erstes Gehäuseteil des Innenkör­ pers ist topfförmig ausgebildet und mit einer zentralen Durchgangsöffnung versehen. Innerhalb des topfartigen ersten Gehäuseteils ist ein Isolierkörper vorhanden, der sich mit seinem Werkstoff bis in eine Durchgangsbohrung der Wandung des ersten Gehäuseteils erstreckt. Der Isolierkörper ist mit einer Kondensatorplatte versehen, von der eine elektrische Anschlußleitung durch den Isolierkörper und die Durchgangs­ bohrung nach außen führt, womit eine Leitungsdurchführung ge­ bildet ist. Am Boden des ersten Gehäuseteiles ist außen eine Trennmembran vorgesehen. Ein zweites Gehäuseteil ist in ähn­ licher Weise wie das erste Gehäuseteil ausgebildet und auch mit einem (weiteren) Isolierkörper, einer (weiteren) Konden­ satorplatte und einer Durchgangsöffnung durch die Wandung versehen, und es ist auch hier eine Leitung von der weiteren Kondensatorplatte durch die Durchgangsöffnung unter Bildung eines Leitungsausgangs geführt. An dem zweiten Gehäuseteil ist auch außen eine Trennmembran angebracht. Zwischen den beiden Gehäuseteilen ist eine Meßmembran angeordnet, die ge­ meinsam mit den beiden Gehäuseteilen unter Bildung eines Druckdifferenz-Meßumformers mit zwei Meßkammern verschweißt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs angegebenen Art so fortzuentwickeln, daß sowohl die Leitungsdurchführung als auch der Leitungsausgang unabhängig von der Größe und damit der Handhabbarkeit der beiden Gehäu­ seteile und auch unabhängig von der inneren Bestückung der Gehäuseteile hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe befindet sich bei einer Anordnung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß die Leitungs­ durchführung in einem separaten, mit einem Rand an einer Seite der Trennwand anliegenden Wandungsbauteil des ersten Gehäuseteils, und der Leitungsausgang ist in einem mit einem Rand an der anderen Seite der Trennwand anliegenden Wandungstrennteil des zweiten Gehäuseteils angeordnet, wobei die Länge des Randes des Wandungstrennteils mit der Länge des entsprechenden Randes des separaten Wandungsbauteils überein­ stimmt; an der Trennwand liegt das separate Wandungsteil dem Wandungstrennteil gegenüber, und das separate Wandungsbauteil ist mit dem ersten Gehäuseteil und das Wandungstrennteil mit dem zweiten Gehäuseteil mittels einer gemeinsamen durchgehen­ den Schweißnaht verbunden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist vor allem insofern vor­ teilhaft, als bei ihr die Leitungsdurchführung und der Leitungsausgang losgelöst von der übrigen Ausgestaltung der beiden Gehäuseteile hergestellt werden können, weil sich so­ wohl die Leitungsdurchführung in einem separaten Wandungsteil des ersten Gehäuseteils als auch der Leitungsausgang in einem Wandungstrennteil des zweiten Gehäuseteils befindet; zur Her­ stellung der Leitungsdurchführung sowie des Leitungsausganges sind dann nur relativ kleine Teile der Wandung der beiden Ge­ häuseteile zu bearbeiten. Fertigungstechnisch ist dies beson­ ders deshalb günstig, weil nahezu gleichgroße Wandungsteile zu bearbeiten sind, unabhängig davon, wie groß im Einzelfalle die beiden Gehäuseteile der Anordnung sind. Auch braucht da­ bei nicht darauf Rücksicht genommen zu werden, ob sich womög­ lich aus bestimmten Fertigungs- oder Anwendungsgründen in den Gehäuseteilen vor der Herstellung der Leitungsdurchführung und des Leitungsausganges bereits empfindliche Bauteile be­ finden. Dabei ergibt sich im Rahmen der Erfindung kein nen­ nenswerter Zusatzaufwand, weil durch die Lage des Wandungs­ bauteils und des Wandungstrennteils in bezug auf die Trenn­ wand die Verbindung dieser beiden Bauteile mit der gesamten Anordnung durch eine gemeinsame durchgehende Schweißnaht er­ folgen kann.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung können sowohl die Leitungsdurchführung als auch der Leitungsausgang unter­ schiedlich ausgestaltet sein. Als vorteilhaft wird es angese­ hen, wenn die Leitungsdurchführung und der Leitungsausgang von jeweils mindestens einem dichtend eingesetzten Rohr durchsetzt ist. In einem solchen Falle besteht die vorteil­ hafte Möglichkeit, über eine solche Leitungsdurchführung und einen solchen Leitungsausgang einen hydraulischen bzw. pneu­ matischen Anschluß der Innenkammer des ersten Gehäuseteils und des Innenraums des zweiten Gehäuseteils herzustellen.

Ferner besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß die Lei­ tungsdurchführung und der Leitungsausgang von jeweils einem dichtend eingesetzten elektrischen Leiter durchsetzt ist; in diesem Falle können beispielsweise in der Innenkammer und dem Innenraum angeordnete elektrische Sensoren mit außerhalb der Anordnung befindlichen elektrischen Meßeinrichtungen verbun­ den werden oder elektrische Betriebsenergie von außen in das Innere der beiden Gehäuseteile übertragen werden.

Die Trennwand kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung in un­ terschiedlicher Weise ausgebildet sein; beispielsweise kann sie aus einer stabilen, biegefesten Wandung bestehen. Ist die Trennwand vorteilhafterweise als Membran ausgeführt, dann er­ gibt sich die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile mit einer einzigen umlaufenden Schweißnaht zu verbinden, wie dies bei der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung der Fall ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in vorteilhafter Weise den Innenkörper eines Druckdifferenz-Meßumformers mit zwei Meßkammern bilden, indem die Membran als Meßmembran ausgebil­ det ist.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Anordnung mit einer Membran als Trennwand, in

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Trennwand in Form einer stabilen Zwischenwand, in

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung, in

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein zusätzliches Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit drei Ge­ häuseteilen und zwei Trennwänden, in

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit drei Gehäusetei­ len und einem einteiligen Trennwandaufbau und in

Fig. 6 in Form einer Sprengzeichnung ein Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Anordnung als Innenkör­ per eines Druckdifferenz-Meßumformers dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Anordnung mit einem ersten Gehäuseteil 1, das nach Art eines Topfes ausgebildet ist und eine Wandung 1a besitzt. Die Wandung 1a begrenzt eine Innenkammer 2 und weist einen in der Darstellung halbkreisförmig erscheinenden Ausschnitt 3 auf, in dem ein separates Wandungsbauteil 4 eingesetzt ist. Das Wandungsbauteil 4 ist mit einer Leitungsdurchführung 5 versehen, die beispielsweise aus Glas besteht und die von einem elektrischen Leiter 6 durchsetzt ist, der hermetisch dicht durch die Leitungsdurchführung 5 verläuft. Das separate Wandungsbauteil 4 ist so ausgebildet, daß es sich mit seinem Rand 7 in die Flucht einer Stirnkante 8 des ersten Gehäuse­ teils 1 einbringen läßt.

Ein zweites Gehäuseteil 10 der dargestellten Anordnung ist ebenfalls topfförmig ausgebildet und weist innerhalb seiner Wandung 11 einen Innenraum 12 auf. Auch das zweite Gehäuse­ teil 10 ist mit einem sich in der Fig. 1 halbkreisförmig darstellenden Ausschnitt 13 versehen, in den ein Wan­ dungstrennteil 14 entsprechender Außenkontur eingesetzt ist. Das Wandungstrennteil 14 ist mit einem Leitungsausgang 15 versehen, der ebenfalls aus einer Glasfüllung mit einem ein­ gebetteten elektrischen Leiter 16 besteht. Das Wandungstrenn­ teil 14 ist mit einer in der Flucht des Randes 17 des zweiten Gehäuseteils liegenden Kante 18 versehen, so daß ohne weite­ res zwischen dem zweiten Gehäuseteil 10 und dem ersten Gehäu­ seteil 1 eine Trennwand in Form einer Membran 19 eingelegt und mittels einer gemeinsamen Schweißnaht 20 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden werden kann.

Der sich in der Draufsicht gemäß Fig. 1 als gerade Linie er­ gebende Rand 7 des separaten Wandungsbauteils 4 und der Rand 18 des Wandungstrennteils 14 sind gleich lang ausgebildet. Das separate Wandungsbauteil 4 liegt dem Wandungstrennteil 14 an der Trennwand bzw. Membran 19 gegenüber, so daß durch eine gemeinsame Schweißnaht 21 das separate Wandungsbauteil 4 mit dem ersten Gehäuseteil 1 und das Wandungstrennteil 14 mit dem zweiten Gehäuseteil 10 verbunden werden kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht weitgehend dem nach Fig. 1 nur mit dem Unterschied, daß anstelle einer Membran 19 als Trennwand bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine stabile Zwischenwand 25 eingesetzt ist, die mit­ tels zweier umlaufender Schweißnähte 26 und 27 mit den beiden Gehäuseteilen 28 und 29 verbunden ist.

Mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 soll gezeigt werden, daß ein separates Wandungsbauteil 30 und ein Wandungstrenn­ teil 31 in der Draufsicht nicht nur eine halbkreisförmige Ge­ stalt aufweisen dürfen, sondern auch diesbezüglich nahezu be­ liebig ausgestaltet werden können; im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 haben die beiden Wandungsteile 30 und 31 in der Projektion etwa rechteckförmige Gestalt. Wichtig ist, daß beide Wandungsteile an einer Trennmembran oder Trennwand 32 mit ihren in der Fig. 3 oberen und unteren waagerechten Rändern einander gegenüberliegen. Im übrigen stimmt das Aus­ führungsbeispiel nach dieser Figur weitgehend mit der Anord­ nung nach Fig. 2 überein.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Anordnung, die außer einem ersten Gehäuseteil 41 in topfartiger Ausführung und einem zweiten Gehäuseteil 42 in ebenfalls topfartiger Ausführung ein weiteres (mittleres) Ge­ häuseteil 43 enthält. Die Gehäuseteile 41 und 42 sind mit einem separaten Wandungsbauteil 44 bzw. einem Wandungstrenn­ teil 45 entsprechend z. B. etwa den Teilen 4 und 14 nach den Fig. 1 und 2 versehen. Das mittlere Gehäuseteil 43 weist einen Wandungsabschnitt 46 auf, der sich in der Draufsicht gemäß Fig. 4 hinsichtlich seiner äußeren Kontur als ein Seg­ ment aus einem Kreis darstellt. Der Wandungsabschnitt 46 ist mit einer Leitungsausleitung 47 mit einem z. B. in Glas einge­ betteten Leiter 48 versehen. Zwischen den Gehäuseteilen 41, 43 und 42 liegt jeweils eine stabile Zwischenwand 49 bzw. 50. Durch umlaufende Schweißnähte 51 und 52 sind zunächst das erste Gehäuseteil 41 und das mittlere Gehäuseteil 43 und durch weitere Schweißnähte 53 und 54 das mittlere Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil 42 unter Zwischenlage der Trenn­ wand 50 miteinander verschweißt. Anschließend sind durch eine gemeinsame durchgehende Schweißnaht 55 das separate Wandungs­ bauteil 44 mit dem ersten Gehäuseteil 41, der Wandungsab­ schnitt 46 mit dem mittleren Gehäuseteil 43 und das Wandungstrennteil 45 mit dem zweiten Gehäuseteil 42 verbun­ den.

Die Fig. 5 zeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Trennwand nicht unbedingt als eine ebene Trennwand ausge­ führt sein muß, sondern auch T-förmig ausgestaltet sein kann. Die T-förmige Trennwand 60 der Anordnung gemäß Fig. 5 trennt ein erstes Gehäuseteil 61 von einem zweiten Gehäuseteil 62 und einem zusätzlichen Gehäuseteil 63. Jedes dieser Gehäuse­ teile ist in der Draufsicht betrachtet mit kreisabschnittför­ migen Ausschnitten 64, 65 und 66 versehen, in die in der Außenkontur passende Wandungselemente in Form eines separaten Wandungsbauteils 67, eines Wandungstrennteils 68 und eines Wandungsabschnittes 69 eingesetzt sind. In ihren übrigen Kon­ turen entsprechen die Wandungsteile 67 bis 69 der Kontur der Trennwand 60, so daß mittels einer durchgehenden Schweißnaht 70 das erste Gehäuseteil mit der T-förmigen Trennwand 60, mittels einer weiteren Schweißnaht 71 das zweite Gehäuseteil 62 mit der T-förmigen Trennwand 60 und mittels einer dritten Schweißnaht 72 das zusätzliche Gehäuseteil 63 mit der Trenn­ wand 60 verbunden werden kann. Mittels einer durchgehenden gemeinsamen Schweißnaht 73 sind jeweils die Wandungsteile 67, 68 und 69 hermetisch abdichtend mit den entsprechenden Ge­ häuseteilen 61, 62 und 63 verbunden.

Die Fig. 6 zeigt in Form einer Sprengzeichnung den Innenkör­ per eines im übrigen nicht weiter dargestellten Druckdiffe­ renz-Meßumformers. Der Innenkörper ist von einem ersten und einem zweiten topfartigen Gehäuseteil 80 bzw. 81 gebildet, zwischen denen sich eine Mittenmembran 82 als Trennwand be­ findet. Die Mittenmembran 82 trägt einen nicht näher darge­ stellten mikromechanischen Druckdifferenz-Sensor, von dem nur die äußere elektrische Anschlußeinrichtung 83 erkennbar ist. Dieser Anschlußeinrichtung 83 benachbart ist ein Füllkörper 84 angeordnet, durch den elektrische Leiter 86 eines Lei­ tungsausgangs 87 eines Wandungstrennteils 88 verlaufen; mit den Leitern 86 ist die Anschlußeinrichtung 83 elektrisch ver­ bunden.

Das Wandungstrennteil 88 weist in einem weiteren Leitungsaus­ gang ein Röhrchen 89 auf, über das im zusammengefügten Zu­ stand des dargestellten Innenkörpers eine Ölbefüllung des Innenraums 90 des zweiten Gehäuseteils 81 vorgenommen werden kann; der Innenraum 90 bildet eine Meßkammer des Umformers.

Das zweite Gehäuseteil 81 weist eine Ausnehmung 91 auf, in die der Füllkörper 84 und das Wandungstrennteil 88 eingefügt werden können und durch Schweißen verbunden werden können. Entsprechend ist das erste Gehäuseteil 80 ausgeführt, indem es ebenfalls einen Ausschnitt 92 für ein separates Wandungs­ bauteil 93 aufweist. Dieses separate Wandungsbauteil 93 weist eine Leitungsdurchführung 94 auf, durch die ein Rohrelement 95 geführt ist und wird mittels einer durchgehenden gemein­ samen Schweißnaht mit dem ersten Gehäuseteil 80 und das Wan­ dungstrennteil 88 mit dem zweiten Gehäuseteil 81 verbunden, nachdem vorher die Mittenmembran 82 durch eine umlaufende Schweißnaht sowohl mit dem ersten Gehäuseteil 80 als auch mit dem zweiten Gehäuseteil 81 dichtend verbunden ist. Die Innen­ kammer des ersten Gehäuseteils 80 bildet eine weitere Meßkam­ mer des Umformers. Nachdem dies geschehen ist, wird ein Durchführungskörper 96 aufgesetzt, der im wesentlichen zum Schutz der Leiter 86 und zum Anschluß an ein nicht darge­ stelltes Gehäuse des Meßumformers dient.

Claims (5)

1. Anordnung mit mindestens zwei Gehäuseteilen (1, 10), bei der ein erstes Gehäuseteil (1) mit einer hermetisch abgeschlossenen (2) Innenkammer in seiner Wandung (1a) eine abgedichtete Leitungsdurchführung (5) aufweist,

• - ein zweites Gehäuseteil (10) mit einem hermetisch abgeschlossenen Innenraum (12) in seiner Wandung (11) einen abgedichteten Leitungsausgang (15) besitzt, wobei
• - das erste und das zweite Gehäuseteil (1; 10) unter Zwischenlegen einer Trennwand (19) miteinander verschweißt sind, die die Innenkammer (2) von dem Innenraum (12) trennt, und
• - die Leitungsdurchführung (5) und der Leitungsausgang (15) beiderseits der Trennwand (19) nebeneinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß
• - sich die Leitungsdurchführung (5) in einem separaten, mit einem Rand (7) an einer Seite der Trennwand (19) anliegenden Wandungsbauteil (4) des ersten Gehäuseteils (1) befindet,
• - der Leitungsausgang (15) in einem mit einem Rand (18) an der anderen Seite der Trennwand (19) anliegenden Wandungstrennteil (14) des zweiten Gehäuseteils (10) angeordnet ist,
• - wobei die Länge des Randes (18) des Wandungstrennteils (14) mit der Länge des entsprechenden Randes (7) des separaten Wandungsbauteils (4) übereinstimmt,
• - an der Trennwand (19) das separate Wandungsbauteil (4) dem Wandungstrennteil (14) gegenüberliegt und
• - das separate Wandungsbauteil (4) mit dem ersten Gehäuseteil (1) und das Wandungstrennteil (14) mit dem zweiten Gehäuseteil (10) mittels einer gemeinsamen, durchgehenden Schweißnaht (21) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Leitungsdurchführung (94) und der Leitungsausgang von jeweils mindestens einem dichtend eingesetzten Rohr (95; 89) durchsetzt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Leitungsdurchführung (5) und der Leitungsausgang (15) von jeweils mindestens einem dichtend eingesetzten elektrischen Leiter (16; 16) durchsetzt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Trennwand aus einer Membran (19) besteht.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Anordnung den Innenkörper eines Druckdifferenz- Meßumformers mit zwei Meßkammern bildet, indem die Membran als Mittenmembran (82) ausgebildet ist.