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Technisches Gebiet:
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Die
Erfindung betrifft ein optoelektronisches Gerät mit einer Schaltungsanordnung
und einem Gehäuse.
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Stand der Technik:
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Optoelektronische
Geräte,
insbesondere optoelektronische Sonsoren, mit Gehäuse sind in großer Typenvielfalt
auf dem Markt, z. B. Lichtschranken, Lichtgitter, Photometer, Infrarot-Thermometer und
optische Entfernungsmesser. Zu allen derartigen Gerätetypen
existieren zahlreiche Untertypen, die oftmals in kleiner Stückzahl eigens
zur Erfüllung
einer ganz speziellen Aufgabe entwickelt und hergestellt werden.
Insgesamt ist die Typenvielfalt optoelektronischer Geräte bzw.
Sensoren daher unübersehbar groß.
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Bei
der Ausgestaltung des Gehäuses
solcher Geräte
bzw. Sensoren sind zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen, nämlich der
Gerätetyp,
der Untertyp sowie außerdem
der Anwendungszweck sowie die vorgesehenden Einsatzbedingungen.
Ferner sind bei der der Ausgestaltung des Gehäuses solcher Geräte bzw.
Sensoren oftmals auch Vorschriften zu beachten. Daher werden Gehäuse derartiger
Geräte bzw.
Sensoren in vielfältigen,
an die jeweils vorliegenden Bedürfnisse
angepassten Ausgetaltungen produziert. Die Gehäuse unterscheiden sich in vielen ihrer
Eigenschaften, z. B. in ihrer Formgebung, ihrer Größe, ihrer
Farbe, ihrer Stabilität
bzw. Materialstärke,
in ihren Materialeigenschaften, in ihrer Dichtigkeit und in der
Art der Abdichtung.
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Aus
diesem Grund werden optoelektronische Geräte bzw. Sensoren mit zahllosen
speziellen Gehäusevarianten
produziert. Jede Variante ist in der Regel nur für einen bestimmten Zweck einsetzbar. Nachteilig
hierbei ist somit, dass bereits bei Beginn der Gehäuseproduktion
genau feststehen muss, welche Eigenschaften das Gehäuse aufweisen
soll, da eine spätere Änderung
der Eigenschaften nicht mehr oder allenfalls mit großem Aufwand
möglich
ist. Ferner ist hierbei nachteilig, dass auf Grund der zahllosen
erforderlichen Varianten die zu produzierende Stückzahl jeder einzelnen Gehäusevariante
im allgemeinen relativ klein ist, was zu hohen Stückkosten führt.
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Technische Aufgabe:
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen optoelektronisches
Gerät mit
einem Gehäuse
zu schaffen, welches mit wenigen Arbeitsschritten einfach und billig
herzustellen ist, und mit geringem Aufwand noch nachträglich an
verschiedenste Bedürfnisse
und Einsatzbedingungen angepasst werden kann.
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A1
Diese Aufgabe wird erfindungemäß gelöst durch
ein optoelektronisches Gerät,
mit einer Schaltungsanordnung, welche wenigstens einen optoelektronischen
Wandler zum Aussenden oder zum Detektieren von optischer Strahlung
aufweist, sowie mit einem Gehäuse,
welches aus einem Unterteil und einem auf diesen aufgesetzten und
an diesem arretierten Oberteil zusammengesetzt ist, wobei sich zwischen
dem Unterteil und dem Oberteil ein die Schaltungsanordnung aufnehmender
Hohlraum befindet und das Gehäuse
wenigstens eine Öffnung
als Durchlass für
von dem optoelektronischen Wandler ausgesandte oder zu detektierende
optische Strahlung aufweist.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Gehäuse bei
Bedarf noch nachträglich
durch Nachrüstung
oder Aufrüstung
an bestimmte Erfordernisse angepasst werden kann. Wenn z. B. das
optoelektronische Gerät
gegen gegen Spritzwasser geschützt
sein soll, kann die Öffnung
nachträglich
mit einer transparanten Scheibe verschlossen und das Gehäuse nachträglich gemäß einer
bestimmten IP-Klasse abgedichtet werden, oder das Gerät kann in
ein wasserdichtes Umgehäuse
eingesetzt werden. Eine veränderte
Wandstärke oder
Formgebung des Gehäuses
kann nachträglich dadurch
erreicht werden, dass das Gehäuse
mit Kunststoff umspritzt wird, z. B. mittels einer Niederdruckumspritzung
oder einer Hotmeltumspritzung.
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Eine
veränderte
Formgebung des Gehäuses kann
nachträglich
auch dadurch erreicht werden, dass das Gehäuse in ein Umgehäuse eingesetzt wird,
welches die gewünsche
Form aufweist. Eine elektrische Abschirmung des Gehäuses kann nachträglich dadurch
erreicht werden, dass das Gehäuse in
ein Metall-Umgehäuse eingesetzt
wird. Eine Resistenz des Gehäuses
gegen bestimmte Chemikalien kann nachträglich dadurch erreicht werden,
dass das Gehäuse
in ein dichtes Umgehäuse
eingesetzt wird, welches gegen diese Chemikalien resistent ist,
oder dadurch, dass das Gehäuse
mit einem gegen diese Chemikalien resistenten Material umspritzt
wird.
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Das
erfindungsgemäße optoelektronische Gerät kann somit
in weiten Grenzen noch nachträglich
an bestimmte Zweckbestimmungen, Einsatzbedingungen oder Vorschriften
angepasst werden. In Fällen,
in welchen keine nachtägliche
Anpassung des Gehäuses
erforderlich ist, kann dieses unverändert belassen werden. Z. B.
kann eine Abdichtung des Gehäuses
in Fällen,
in denen das Gehäuse
nicht dicht zu sein braucht, unterbleiben.
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Das
Gehäuse
des erfindungsgemäßen optoelektronischen
Gerätes
ist ein Universal-Gehäuse, welches
vorteilhafterweise bei Bedarf mit geringem Aufwand nachbehandelt
oder weiterverarbeitet oder aufgerüstet werden kann. Das erfindungsgemäße optoelektronische
Gerät kann
somit als universelles und somit kostengünstiges Ausgangsprodukt zur Herstellung
einer ganzen Produktlinie von optoelektronischen Geräten mit
unterschiedlichsten Gehäuseeigenschaften
dienen. Die Lagerhaltungskosten sind daher gering. Durch ein Baukastensystem
ist eine große
Vielfalt an nachträglichen
Anpassungen möglich
und mit geringem Aufwand realisierbar.
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A2
Vorzugsweise sind das Oberteil und das Unterteil miteinander verrastbar.
A3 Das Gehäuse kann
eine Zusatzöffnung
als Durchlass für
ein Kabel aufweisen.
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A4
Vorzugsweise sind das Oberteil und das Unterteil jeweils durch Spritzen
ergestellte einstücktige
Kunstoffteile. A5 Vorzugsweise sind das Oberteil und das Unterteil
die einzigen Bestandteile des Gehäuses.
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A6
Die Öffnung
kann insbesondere gemeinsam durch zwei Aussparungen, nämlich eine
Aussparung in dem Unterteil und eine Aussparung in dem Oberteil gebildet
sein. A7 Bevorzugt sind das Oberteil und das Unterteil nicht gegeneinander
abgedichtet; vorzugsweise sind sie also nicht über ein Dichtelement oder eine
Dichtmasse miteinander verbunden, sondern liegen unmittelbar aneinander
an. A8 Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind das Oberteil und das Unterteil jeweils als Halbschale
ausgebildet.
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A9
Der optoelektronische Wandler kann insbesondere ein Sensorelement
und das optoelektronische Gerät
somit insbesondere ein optoelektronischer Sensor sein. Ein erfindungsgemäßer optoelektronischer
Sensor eignet sich z. B. zum Einsatz in beliebigen Maschinen oder
Geräten,
bei denen keinerlei Schutzgehäuse
vor dem optischen Sensor nötig ist,
sowie zur Weiterverarbeitung in Gehäusen bzw. Umgehäusen aus
beliebigem Material oder der Anbringung einer Gehäuseumspritzung.
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Die
Erfindung stellt somit ein preisgünstiges, funktionsfähiges optolektronisches
Gerät zur
Verfügung,
welches sowohl in verschiedenen Anwendungen eingesetzt als auch
zur Weiterverarbeitung verwendet werden kann. Gemäß einer
Ausführungsform als
Sensor stellt die Erfindung einen preisgünstigen, funktionsfähigen optoelektronischen
Sensor bzw. ein Sensor Kit zur Verfügung, der sowohl in verschiedenen
Anwendungen eingesetzt als auch zur Weiterverarbeitung verwendet
werden kann. Zur Weiterverarbeitung gehören Technologien wie das Umspritzen bzw.
Niederdruck- oder Hotmeldumspritzung. Eine weiterverarbeitung in
beliebig gestalteten Gehäusen ist
ebenso möglich.
Das Gehäuse
kann von sehr einfacher Ausführung
sein, da keinerlei Halteelemente oder Fixierungen erforderlich sind.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung, in welcher schematisch anhand von Beispielen zeigen:
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1 einen
optoelektronischen Sensor mit einer Sensorschaltung und zwei Halbschalen
in zerlegtem Zustand gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
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2 den
erfindungemäßen optoelektronischen
Sensor von 1 in zusamengebautem Zustand,
und
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3 ein
Umgehäuse
für den
erfindungemäßen optoelektronischen
Sensor von 2.
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Die
Figuren beziehen sich somit auf eine Ausführung des erfindingsgemäßen optoelektronischen
Gerätes
als Sensor.
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1 zeigt
einen erfindungemäßen optelektronischen
Sensor 1 mit einer Schaltungsanordnung 2 und einem
Gehäuse 3, 4 welches
aus einem Unterteil 3 und einem Oberteil 4 besteht,
in zerlegtem Zustand. Das Oberteil 4 und das Unterteil 3 sind
im vorliegenden Beispiel jeweils als Halbschale 3, 4 ausgebildet,
so dass das Unterteil 3 eine Unterschale und das Oberteil 4 eine
Oberschale ist. Das Gehäuse
besteht somit aus zwei Halbschalen 3, 4, nämlich der Unterschale 3 und
der Oberschale 4.
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Die
Schaltungsanordnung 2 weist einen nicht gezeigten optoelektronischen
Wandler auf, welcher im vorliegenden Beispiel ein Sensorelement,
z. B. eine Fotozelle ist und zum Detektieren von optischer Strahlung
dient. Die Unterschale 3 und die Oberschale 4 sind
die beiden einzigen Bestandteile des Gehäuses 3, 4 für die Schaltungsanordnung 2 und
sind jeweils durch Spritzen hergestelle einstücktige Kunstoffteile, welche
mittwels nicht gezeigter Rastelemente miteinander verrastbar sind.
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Die
Unterschale 3 weist eine Ausspatung 5A auf; ebenso
weist die Oberschale 4 eine Aussparung 5B auf.
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2 zeigt
den erfindungemäßen optoelektronischen
Sensor 1 von 1 in zusamengebautem Zustand.
Die Unterschale 3 ist mit der Oberschale 4 verrastet;
zwischen beiden befindet sich ein Hohlraum, in welchem die Schaltungsanordnung 2 aufgenommen
ist. Die Aussparung 5A in der Unterschale 3 und
die Aussparung 5B in der Oberschale 4 ergänzen sich
zu einer Öffnung 5,
welche als Durchlass für von
dem optoelekronischen Sensorelement zu detektierende optische Strahlung
dient. Das Gehäuse 3, 4 weist
ferner eine Zusatzöffnung 6 als
Durchlass für
ein nicht dargestelltes Kabel auf.
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3 zeigt
ein spritzwassergeschütztes Umgehäuse 7 für den erfindungsgemäßen optoelekronischen
Sensor 1 von 2. Dieser kann somit vorteilhafterweise
nachträglich
mit einem Spritzwasserschutz versehen werden, nämlich durch Einbringen des
optoelektronischen Sensors 1 in das Umgehäuse 7,
ohne dass Änderungen
am Gehäuse 3, 4 erforderlich
sind. Das Umgehäuse 7 weist
ein mit einer transparenten Scheibe abgedecktes Fenster 8 auf,
welche so positioniert ist, dass bei in das Umgehäuse 7 eingesetztem
optoelektronischem Sensor 1 optische Strahlung durch das
Fenster 8 und die Öffnung 5 zu
dem Sensorelement gelangen und von diesem detektiert werden kann.
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Das
Umgehäuse 7 weist
ferner Befestigungslöcher 10 zur
Wandmontage des Umgehäuses 7 sowie
einen Schraubanschluss 9 für ein nicht dargestelltes elektrisches
Steckelement auf, über
welches der optoelektronische Sensor 1 elektrisch anschließbar ist.
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Gewerbliche Anwendbarkeit:
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Die
Erfindung ist gewerblich anwendbar z. B. auf dem Gebiet der Optoelektronik
und dem Gebiet der optischen Sensorik.
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- 1
- Optoelektronischer
Sensor
- 2
- Schaltunganordnung
- 3
- Unterschale
- 4
- Oberschale
- 5
- Öffnung
- 5A
- Aussparung
in 3
- 5B
- Aussparung
in 4
- 6
- Zusatzöffnung
- 7
- Umgehäuse
- 8
- Fenster
- 9
- Schraubanschluss
- 10
- Befestigungslöcher