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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Sensoren, induktive Sensoren oder induktive Schalter werden in Anwendungen rauen Umweltbedingungen ausgesetzt. Hierzu gehören unter anderem der Kontakt zu Wasser, Staub und Schock- und Schwingbelastungen. Zum Schutz vor diesen Belastungen wird typischerweise die Elektronik solcher Sensoren mit einer schützenden Vergussmasse vergossen. An den Einfüllstellen hat die innenliegende Vergussmasse Kontakt zum Äußeren des Sensorgehäuses. Dies ist aus einer Reihe von Gründen nachteilig. Beispielsweise eine Beständigkeitsschwäche der Vergussmasse gegen Chemikalien oder eine geringe Anhaftung der Vergussmasse an der Metallhülse, weshalb an der Einfüllstelle Wasser eindringen kann. Weitere Nachteile sind beispielsweise eine fehlende Lebensmittelzulassung der Vergussmasse, weswegen der Sensor nicht in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden kann. Weiter kann die Vergussmasse lackbenetzungsstörend wirken.
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Gemäß dem Stand der Technik wird die Vergussöffnung beispielsweise durch weitere Teile bzw. weitere Prozessschritte versiegelt, beispielsweise durch Klebelabel um die Vergussöffnung. Dies führt zu höheren Herstellkosten durch die Versiegelung, da mindestens ein weiteres Teil und ein weiterer Prozessschritt notwendig ist.
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Weiter ist eine Befüllung des Sensors bzw. des Sensorgehäuses von der Steckerinnenseite vorgesehen, welche im angeschlossenen Zustand vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Da der Steckerinnenraum insbesondere sehr klein sein kann, ist eine Befüllung schwierig und problematisch. Weiterhin muss der Sensor unter Vakuum befüllt werden, da die Luft aus dem Innenraum des Sensors entweichen können muss. Für Sensoren mit direkten Anschlussleitungen stellt dies keine Lösung dar.
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Weiter ist es nach dem Stand der Technik vorgesehen, das geöffnete Sensorgehäuse mit Vergussmasse zu befüllen und danach einen Stecker- oder Leitungsadapter einzupressen. Nachteilig hierbei ist, dass der Stecker- oder Leitungsadapter mit zusätzlicher Leitungsreserve versehen werden muss, damit der Stecker- oder Leitungsadapter seitlich hängen kann, was zu zusätzlichen Kosten führt. Werden schäumende Vergussmassen genutzt, muss der Einpressprozess des Stecker- oder Leitungsadapter innerhalb kürzester Zeit erfolgen, beispielsweise innerhalb einer Minute.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Sensor und insbesondere eine verbesserte Befüllung eines Sensorgehäuses mit Vergussmasse bereitzustellen, ohne dass zusätzliche Komponenten notwendig werden. Dabei soll auf einen aufwändigen Vakuumprozess verzichtet werden können.
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Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel, wobei das Sensorgehäuse mindestens eine Einfüllöffnung aufweist zum Einfüllen von Vergussmasse, wobei das Verschlussmittel in einer ersten Position die zum Einfüllen der Vergussmasse angeordnete Einfüllöffnung freigibt und ein erster Bereich vorgesehen ist, wobei der erste Bereich die Einfüllöffnung in einer zweiten Position verschließt, wobei die Einfüllöffnung durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem ersten Bereich vor die Einfüllöffnung, die Einfüllöffnung geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels in die erste Position die Einfüllöffnung geöffnet ist.
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Gemäß der Erfindung hat die Vergussmasse nach dem Verschließen der Einfüllöffnung keinen Kontakt zur Außenumgebung des Sensors. Die Vergussmasse ist vollständig gekapselt und umhüllt von dem Sensorgehäuse und dem Verschlussmittel. Die Einfüllöffnung wird damit versiegelt. Das ist insbesondere vorteilhaft bei einem Schutz gegen Umwelteinflüsse, wie z. B. Staub oder Feuchtigkeit. Weiter sind keine zusätzlichen Bauteile notwendig für den Verschluss der Einfüllöffnung. Es ist lediglich das ohnehin notwendige Verschlussmittel für das Sensorgehäuse notwendig. Weiter ist auch über die Einfüllöffnung gleichzeitig eine Entlüftung möglich. Es ist kein aufwändiger Vakuumprozess zur Befüllung notwendig.
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Gemäß der Erfindung bildet das Verschlussmittel quasi ein Ventil bzw. stellt eine Ventilfunktion zur Verfügung, welche durch Bewegen des Verschlussmittels geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Verschlussmittel in einem zweiten Bereich mindestens eine Aussparung auf, die zum Einfüllen der Vergussmasse die Einfüllöffnung freigibt und neben der Aussparung der erste Bereich vorgesehen ist, wobei der erste Bereich die Einfüllöffnung verschließt, wobei die Einfüllöffnung durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem erste Bereich vor die Einfüllöffnung, die Einfüllöffnung geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem zweiten Bereich vor die Einfüllöffnung, die Einfüllöffnung geöffnet ist.
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Ein Befüllen des Sensorgehäuses mit Vergussmasse kann wie folgt vorgenommen werden: Es erfolgt beispielsweise ein Einpressen des Verschlussmittels in das Sensorgehäuse. Dabei ist die Aussparung im ersten Bereich auf die Einfüllöffnung ausgerichtet. Es erfolgt das Einfüllen der Vergussmasse über die Einfüllöffnung in das Innere des Sensorgehäuses. Dabei kann das Sensorgehäuse vollständig oder nur teilweise mit der Vergussmasse gefüllt werden. Anschließend wird das Verschlussmittel von einer ersten Position, in der die Aussparung die Einfüllöffnung noch freigibt in eine zweite Position bewegt, in der die Einfüllöffnung durch den zweiten Bereich des Verschlussmittels verschlossen wird. Bei der Bewegung des Verschlussmittels von der ersten Position in die zweite Position kann es sich beispielsweise um eine Drehbewegung oder auch beispielsweise um eine Schiebebewegung handeln. Beispielsweise wird das Verschlussmittel um einen Winkel von ca. 45° zum Sensorgehäuse verdreht. Anschließend härtet die Vergussmasse im Innern des Sensorgehäuse aus.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Verschlussmittel eine Anschlussbaugruppe. Bei der Anschlussbaugruppe kann es sich beispielsweise um eine Steckerbaugruppe bzw. Buchsenbaugruppe handeln. Bei der Anschlussbaugruppe kann es sich beispielsweise auch um eine Leitungsanschlussbaugruppe handeln.
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Die Anschlussbaugruppe kann einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise weist die Anschlussbaugruppe eine beweglich angeordnete Kodierhülse mit einer Kodiernase auf. Dabei kann die Kodierhülse das Verschlussmittel bilden und die Einfüllöffnung verschließen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Verschlussmittel eine Sensorbaugruppe. Die Sensorbaugruppe kann beispielsweise mindestens eine Spule, mindestens ein Hallelement, mindestens optische Elemente, mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Empfänger aufweisen.
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Die Sensorbaugruppe kann einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweis weist die Sensorbaugruppe eine beweglich angeordnete Kodierhülse mit einer Kodiernase auf. Dabei kann die Kodierhülse das Verschlussmittel bilden und die Einfüllöffnung verschließen. Die Sensorbaugruppe und die Steckerbaugruppe sind beispielsweise mit einer Leiterplatte verbunden. Auf der Leiterplatte sind beispielsweise eine Steuer- und Auswerteeinheit, elektronische Bauelemente und/oder Anzeigeelemente angeordnet.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Sensorgehäuse rundzylindrisch ausgebildet. Rundzylindrische Sensorgehäuse sind einfach herzustellen und einfach zu montieren. Das Sensorgehäuse weist zur einfachen Montage beispielsweise ein Außengewinde auf. Ein rundzylindrisches Gehäuse hat den Vorteil, dass das Verschlussmittel ebenfalls rundzylindrisch ausgebildet werden kann und durch Verdrehen ein Öffnen und/oder Verschließen der Einfüllöffnung erfolgen kann.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Sensorgehäuse mindestens eine Entlüftungsöffnung auf zum Entweichen von Luft oder Gas, wobei das Verschlussmittel in einer ersten Position die zum Entweichen von Luft oder Gas angeordnete Entlüftungsöffnung freigibt und ein dritter Bereich vorgesehen ist, wobei der dritte Bereich die Entlüftungsöffnung verschließt, wobei die Entlüftungsöffnung durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem dritten Bereich vor die Entlüftungsöffnung, die Entlüftungsöffnung geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels in die erste Position die Entlüftungsöffnung geöffnet ist.
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Gemäß der Weiterbildung wird eine verbesserte Entlüftung während des Befüllungsprozesses ermöglicht. Es erfolgt ein Befüllen über die Einfüllöffnung und gleichzeitig eine Entlüftung über die Entlüftungsöffnung. Beide Öffnungen werden dann beispielsweise gleichzeitig verschlossen beim Verdrehen oder Verschieben des Verschlussmittels von einer ersten Position in eine zweite Position.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Sensorgehäuse mindestens eine Entlüftungsöffnung auf zum Entweichen von Luft oder Gas, wobei das Verschlussmittel in einem vierten Bereich mindestens eine Aussparung aufweist, die zum Entweichen von Luft oder Gas angeordnete Entlüftungsöffnung freigibt und neben der Aussparung der dritte Bereich vorgesehen ist, wobei der dritte Bereich die Entlüftungsöffnung verschließt, wobei die Entlüftungsöffnung durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem dritten Bereich vor die Entlüftungsöffnung die Entlüftungsöffnung geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels mit dem vierten Bereich vor die Entlüftungsöffnung die Entlüftungsöffnung geöffnet ist.
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Gemäß der Weiterbildung wird eine verbesserte Entlüftung während des Befüllungsprozesses ermöglicht. Es erfolgt ein Befüllen über die Einfüllöffnung und gleichzeitig eine Entlüftung über die Entlüftungsöffnung. Beide Öffnungen werden dann gleichzeitig verschlossen beim Verdrehen oder Verschieben des Verschlussmittels von einer ersten Position in eine zweite Position.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Einfüllöffnung oder die Entlüftungsöffnung nach dem Verschließen durch das Verschlussmittel eine Öffnung für eine Anzeige.
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Beispielsweise ist ein Ring als Verschlussmittel vorgesehen mit einer Einfüllöffnung, um die Anzeige, beispielsweise ein LED-Fenster, z.B. aus einem transparenten Kunststoff. Der Ring kann entsprechend nach dem Befüllen verdreht werden und verschließt die Anzeige, das LED-Fenster/ bzw. die Einfüllöffnung.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
- 1 ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel zur Einfüllung von Vergussmasse;
- 2 ein Sensorgehäuse mit eingefüllter Vergussmasse;
- 3 ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel zur Einfüllung von Vergussmasse;
- 4 ein Sensorgehäuse mit eingefüllter Vergussmasse;
- 5 ein Sensorgehäuse mit einer Anschlussbaugruppe mit einer Leitung;
- 6 ein Verschlussmittel;
- 7 ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel während der Einfüllung von Vergussmasse;
- 8 ein Sensorgehäuse mit eingefüllter Vergussmasse;
- 9 ein Sensorgehäuse mit einem Verschlussmittel während der Einfüllung von Vergussmasse;
- 10 ein Sensorgehäuse mit eingefüllter Vergussmasse;
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In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
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1 und 2 zeigen ein Sensorgehäuse 1 mit einem Verschlussmittel 2, wobei das Sensorgehäuse 1 mindestens eine Einfüllöffnung 3 aufweist zum Einfüllen von Vergussmasse 4, wobei das Verschlussmittel 2 in einer ersten Position 16 die zum Einfüllen der Vergussmasse 4 angeordnete Einfüllöffnung 3 freigibt und ein erster Bereich 5 vorgesehen ist, wobei der erste Bereich 5 die Einfüllöffnung 3 verschließt, wobei die Einfüllöffnung 3 durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem ersten Bereich 5 vor die Einfüllöffnung 3, die Einfüllöffnung 3 geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels 2 in die erste Position 16 die Einfüllöffnung 3 geöffnet ist.
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3 und 4 zeigen ein Sensorgehäuse 1 mit einem Verschlussmittel 2, wobei das Verschlussmittel 2 in einem zweiten Bereich 7 mindestens eine Aussparung 6 aufweist, die zum Einfüllen der Vergussmasse 4 die Einfüllöffnung 3 freigibt und neben der Aussparung 6 der erste Bereich 5 vorgesehen ist, wobei der erste Bereich 5 die Einfüllöffnung 3 verschließt, wobei die Einfüllöffnung 3 durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem ersten Bereich 5 vor die Einfüllöffnung 3, die Einfüllöffnung 3 geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem zweiten Bereich 7 vor die Einfüllöffnung 3, die Einfüllöffnung 3 geöffnet ist.
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Gemäß 4 hat die Vergussmasse 4 nach dem Verschließen der Einfüllöffnung 3 keinen Kontakt zur Außenumgebung des Sensorgehäuses 1. Die Vergussmasse 4 ist vollständig gekapselt und umhüllt von dem Sensorgehäuse 1 und dem Verschlussmittel 2. Die Einfüllöffnung 3 wird damit versiegelt.
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Beispielsweise bildet das Verschlussmittel 2 quasi ein Ventil bzw. stellt eine Ventilfunktion zur Verfügung, welche durch Bewegen des Verschlussmittels 2 geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
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Ein Befüllen des Sensorgehäuses 1 mit Vergussmasse 4 kann wie folgt vorgenommen werden: Es erfolgte ein Einpressen des Verschlussmittels 2 in das Sensorgehäuse 1 gemäß 3. Dabei ist die Aussparung 6 im zweiten Bereich 7 auf die Einfüllöffnung 3 ausgerichtet. Es erfolgt das Einfüllen der Vergussmasse 4 über die Einfüllöffnung 3 in das Innere des Sensorgehäuses 1. Dabei kann das Sensorgehäuse 1 vollständig oder nur teilweise mit der Vergussmasse 4 gefüllt werden. Anschließend wird das Verschlussmittel 2 von einer ersten Position 16, in der die Aussparung 6 die Einfüllöffnung 3 noch freigibt gemäß 3 in eine zweite Position 17 bewegt, in der die Einfüllöffnung 3 durch den ersten Bereich 5 des Verschlussmittels 2 verschlossen wird gemäß 4. Bei der Bewegung des Verschlussmittels 2 von der ersten Position 16 in die zweite Position 17 kann es sich beispielsweise um eine Drehbewegung oder auch beispielsweise um eine Schiebebewegung handeln. Beispielsweise wird das Verschlussmittel 2 um einen Winkel von ca. 45° zum Sensorgehäuse 1 verdreht. Anschließen härtet die Vergussmasse 4 im Innern des Sensorgehäuse aus.
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Gemäß 1 ist das Verschlussmittel 2 eine Anschlussbaugruppe 8. Bei der Anschlussbaugruppe 8 kann es sich beispielsweise um eine Steckerbaugruppe bzw. Buchsenbaugruppe handeln. Bei der Anschlussbaugruppe 8 kann es sich beispielsweise auch um eine Leitungsanschlussbaugruppe handeln.
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Die Anschlussbaugruppe 8 kann einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise weist die Anschlussbaugruppe 8 eine beweglich angeordnete Kodierhülse mit einer Kodiernase auf. Dabei kann die Kodierhülse das Verschlussmittel 2 bilden und die Einfüllöffnung 3 verschließen.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist das Verschlussmittel eine Sensorbaugruppe. Die Sensorbaugruppe kann beispielsweise mindestens eine Spule, mindestens ein Hallelement, mindestens optische Elemente, mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Empfänger aufweisen. Eine Sensorbaugruppe ist beispielsweise in den 5 und 6 dargestellt.
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Die Sensorbaugruppe kann einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise weist die Sensorbaugruppe eine beweglich angeordnete Kodierhülse mit einer Kodiernase auf. Dabei kann die Kodierhülse das Verschlussmittel bilden und die Einfüllöffnung verschließen.
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Gemäß 1 ist das Sensorgehäuse 1 rundzylindrisch ausgebildet. Rundzylindrische Sensorgehäuse 1 sind einfach herzustellen und einfach zu montieren. Das Sensorgehäuse 1 weist zur einfachen Montage beispielsweise ein Außengewinde auf. Ein rundzylindrisches Sensorgehäuse 1 hat den Vorteil, dass das Verschlussmittel 2 ebenfalls rundzylindrisch ausgebildet werden kann und durch Verdrehen ein Öffnen und/oder Verschließen der Einfüllöffnung 3 erfolgen kann.
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7 und 8 zeigen ein Sensorgehäuse 1 mit einem Verschlussmittel 2, wobei das Sensorgehäuse 1 mindestens eine Entlüftungsöffnung 10 aufweist zum Entweichen von Luft oder Gas, wobei das Verschlussmittel 2 in einer ersten Position 16 die zum Entweichen von Luft oder Gas angeordnete Entlüftungsöffnung 10 freigibt und ein dritter Bereich 11 vorgesehen ist, wobei der dritte Bereich 11 die Entlüftungsöffnung 10 in einer zweiten Position 17 verschließt, wobei die Entlüftungsöffnung 10 durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem dritten Bereich 11 vor die Entlüftungsöffnung 10, die Entlüftungsöffnung 10 geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels 2 in die erste Position 16 die Entlüftungsöffnung 10 geöffnet ist.
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Gemäß der Weiterbildung wird eine verbesserte Entlüftung während des Befüllungsprozesses ermöglicht. Es erfolgt ein Befüllen über die Einfüllöffnung 3 und gleichzeitig eine Entlüftung über die Entlüftungsöffnung 10. Beide Öffnungen werden dann gleichzeitig verschlossen beim Verdrehen oder Verschieben des Verschlussmittels 2 von einer ersten Position in eine zweite Position.
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Beispielsweise ist die Einfüllöffnung 3 oder die Entlüftungsöffnung 10 nach dem Verschließen durch das Verschlussmittel 2 eine Öffnung für eine Anzeige 15.
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Beispielsweise ist ein Ring als Verschlussmittel 2 vorgesehen mit einer Einfüllöffnung 3, um die Anzeige 15, beispielsweise ein LED-Fenster, z.B. aus einem transparenten Kunststoff. Der Ring kann entsprechend nach dem Befüllen verdreht werden und verschließt die Anzeige 15, das LED-Fenster/ bzw. die Einfüllöffnung 3.
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Gemäß 9 und 10 weist das Sensorgehäuse 1 mindestens eine Entlüftungsöffnung 10 auf zum Entweichen von Luft oder Gas, wobei das Verschlussmittel in einem dritten Bereich 11 mindestens eine Aussparung 12 aufweist, die zum Entweichen von Luft oder Gas die Entlüftungsöffnung 10 freigibt und neben der Aussparung 12 ein vierter Bereich 13 vorgesehen ist, wobei der vierte Bereich 13 die Entlüftungsöffnung 10 verschließt, wobei die Entlüftungsöffnung 10 durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem vierten Bereich 13 vor die Entlüftungsöffnung 10 die Entlüftungsöffnung 10 geschlossen ist und durch Bewegen des Verschlussmittels 2 mit dem dritten Bereich 11 vor die Entlüftungsöffnung 10 die Entlüftungsöffnung 10 geöffnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorgehäuse
- 2
- Verschlussmittel
- 3
- Einfüllöffnung
- 4
- Vergussmasse
- 5
- erster Bereich
- 6
- Aussparung
- 7
- zweiter Bereich
- 8
- Anschlussbaugruppe
- 9
- Sensorbaugruppe
- 10
- Entlüftungsöffnung
- 11
- dritter Bereich
- 12
- Aussparung
- 13
- vierter Bereich
- 14
- Öffnung für eine Anzeige
- 15
- Anzeige
- 16
- erste Position
- 17
- zweite Position
