DE2134709A1 - Gehaeuse fuer einen hohen temperaturen ausgesetzten elektrischen messwertgeber - Google Patents

Description

• Gehause ffir einen hohen Temneraturen ausgesetzten elektrischen Meßwertgeber Die Erfindung bezieht sich suf ein Gehäuse für einen'aus einem hohen Temperaturen ausgesetzten elektrischen Meßkopf und einer mit diesem verbundenen, auf einer Leiterplatte aufgebauten elektronischen nchaltun bestehenden Meßwertgeber mit einem einen rohrförmigen Ansatz für den Meßkopf aufweisenden Podenteil und einem Deckelteil, die durch eine Bördelverbindung miteinander verbunden sind, Elektrische t)rehzahlgeber, Druckgeber und andere I4eßwertgeber müssen häufig an Éinrichtungen befestigt werden, in deren Innerem hohe Temperaturen herrschen und die eine erhöhte Wärme strahlung abgeben. Ein darauf abgestimmter Aufbau des Gebers und des Gebergehäuses bereitet im allgemeinen keine Schwierigkeiten, solange die den elektrischen Meßköpfen zugeordneten elektronischen Schaltungen an einem vom Meßkopf entfernten Ort bei üblichen Umgebungstemperaturen installiert werden können. Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich Jedoch, wenn der Meßkopf und die elektronische Schaltung in einem Gehäuse untergebracht werden müssen, wie dies beispielsweise bei induktiven oder kapazitiven Meßwertgebern erforderlich ist, bei denen der Meßkopf einen meil eines auf der Leiterplatte befindlichen Schwingkreises bildet und der dieser einer kurze Verbindungsleitungen an die Leiterplatte bzw, die elektronische Schaltung angeschlossen werden muß. In diesen Fällen ist auch die elektronische Schaltung der von der Einrichtung abgegebenen Wärmestrahlung unmittelbar ausgesetzt und es ist aufgrund ihrer temperaturabhängigen Bauteile kein einwandfreier Betrieb mehr gewährleistet. Zwar ist es möglich, die Temperaturabhängigkeit der elektronischen Schaltung durch entsprechende elektronische Schaltungsmaßnahmen zu kompensieren, jedoch kann dadurch der negative Einfluß der Wärmestrahlung auf die lebensdauer der elektrorischen Bauteile nicht beseitigt werden. Die Befestigung von Kühlblechen und anderen der Kühlung dienenden mechanischen Mitteln an den elektronischen Bauteilen hat andererseits den Nachteil, d Cirkulationsöffnungen für das Kühlmedium im Gehause vorgesehen werden müssen, was zu einer erheblichen Verschmutzung des elektronischen Teils und damit zu einer erhöhten Störanfälligkeit des Meßwertgebers führt, Darüber hinaus benötigen derartige Mittel einen nicht unerheblichen Platzbedarf, der häufig nicht zur Verfügung steht.
• Diese Schwierigkeiten und Nachteile werten durch die rrfindung überwunden und zwar dadurch, daß erfindungsgemäß der Bodenteil aus einem thermisch belastbaren, schlecht warmeleitenden Kunststoff und der Deckelteil aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, zwischen. der Leiterplatte und dem Bodenteil eine erste wärmeleitende Platte mit einer Durchführungsbohrung für die Meßkopfzuleitungen vorgesehen i-st, die sich mit einer- Seite über einen Ringwulst auf dem Bodenteil abstützt und mit der anderen Seite in Berührung mit dem Deckelteil steht, und auf der dem Deckelteil abgewandten Stirnflache des Bodenteils eine zweite warmeleitende Platte vorgesehen ist, deren Rand den Deckelteil und den.
• Bodenteil zusammenhaltend umgebördelt ist, Eln derartiger Gehäuseaufbau gewährleistet, daß die Erwärmung der elektronischen Schaltung auf ein Maß beschränkt bleibt, bei dem die Lebensdauer der elektronischen Bauteile praktisch nicht negativ beeinflusst wird und somit eine elektrische Temperaturkompensation der Schaltung ohne Nachteile für diese angewandt erden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die auf der dem Deckelteil abgewandten Stirnfläche des Bodenteils angeordnete wärmeleitende Platte einen wesentlichen Teil der von der Einrichtung abgestrahlten Wirme u den aus einem gut wärmeleitenden Material bestehenden Deckelteil abführt, der sie aufgrund seiner großen Oberfläche an die Umgebung abgehen kann. Die von der Einrichtung durch Konvektion ef den rohrförmigen Ansatz und damit auf den Bodenteil übertragene Wa-me wird ebenfalls über diese Platte an den Deckelteil abgeführt.
• Dasselbe geschieht mit der über den hohen Wärmewiderstand des Ringwulstes an die zweite, im Innern des Gehnuses angeordnete wärmeleitende Platte abgegehenen Wärme. Diese Platte schirmt darüber hinaus die Ieiterplatte bzw. die elektronische Schaltung von der Sekundärwärmestrahlung ab, die vorn Bodenteil ausgeht. Di Abschirmung kann im übrigen noch dadurch verbessert werden, daß zwischen der ersten wärmeleitenden Platte und der Leiterplatte und/oder dem Bodenteil eine Wärmedämmschicht angeordnet Ist.
• Um eine günstige Wärmeabstrahlung vom Deckelteil zu erhalten, empfiehlt es sich, diesen an seiner Außenseite mit Kühlrippen zu versehen. Des weiteren kann es zweckmässig sein, auch auf der Innenseite des Deckelteiles Kühlrippen anzubringen, um die in den die Leiterplatte umgebenden Innenraum eingedrungene Wärme und die von derelektronischen Schaltung erzeugte Joule'sche Wärme besser nach aussen abführen zu können Zur Verhinderung einer Kondenswasserbildung im Gehäuseinneren, die sich ungünstig auf die Funktionssicherheit und die Lebensdauer des Meßwertgebers auswirkt, ist am zweckmäigsten der Zwischenraum zwischen der Leiterplatte und dem Deckelteil mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Masse ausgefüllt. Durch Befestigung der Leiterplatte an von der Deckelteiloberseite abstehenden Stützen kann schließlich eine noch günstigere Warmeisolierung der elektronischen Schaltung gegenüber der von der Einrichtung abgestrahlten Wärme erzielt werden.
• Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert. Das im Längsschnitt dargestellte Gehäuse umfaßt einen Bodenteil 1 mit einem rohrförmigen Ansatz 2 für den Meßkopf 3 und einen Deckelteil 4 er Bodenteil 1 besteht aus einem thermisch belastbaren Kunststoff geringer Wärmeleitfähigkeit, wie Polyamid, und der Deckelteil 4 aus einem gut wärmeleitenden Material, wie Aluminium. Im Randbereich seiner dem Deckelteil 4 zugewandten Stirnfläche besitzt der Bodenteil 1 einen Ringwulst 5, nuf dem sich eine. Platte 6 aus einen gut wärmeleitenden Werkstoff, wie Aluminium, abstützt. An ihrem äußeren Rand steht die Platte 6 in Beruhrung mit dem Deckelteil 4. Zwischen der Platte 6 und dem Bndenteil 1 befindet sich eine gummielastische Ringdichtung 7. uf der dem Deckelteil 4 abgewandten Stirnfläche des Bodenteils 1 ist eine weitere gut warmeleitende Platte 8 mit einer zentralen Bohrung 9 fiir den rohrförmigen Ansatz 2 vorhanden. Der R?nd dieser Platte 8 ist umgebördelt und hält den Bodenteil 1 und den Deckelteil 4 zusammen, Von der inneren Oberseite des eckelteils 4 stehen mehrere Stützen 10 ab - von diesen ist nur eine voll sichtbar -an denen die Leiterplatte 11 mit den Bauelementen der elektronischen Schaltung mittels Schrauben 12 befestigt ist.
• Auf seiner Außenseite trägt der Deckelteil 4 eine Vielzahl von Kühlrippen 13. Der Deckelteil 4, die Stützen 10 und die Kühlrippen 13 bilden eine einstückige Einheit, die in einem einzigen Arbeitsgang durch Spritzgießen hergestellt werden kann. Der Zwischenraum zwischen Leiterplatte 11 und Beckelteil 4 ist zur Verhinderung einer Kondenswasserbildung mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Masse 14, wie wärmeleitenden Siliconkautschuk, ausgefüllt.
• Zur weitergehenden Wärme isolierung befindet sich zwischen der wärmeleitenden Platte 6 und der Leiterplatte 11 eine Wärmedämmachicht 15, aus Asbest, Glasfasern oder einem anderen dafür geeigneten Material. Die Wärmedämmschicht 15 und die-Platte 6 besitzen jeweils eine zentrale Bohrung 16 bzw.
• t7, durch die ein Rohr 18 ragt. Das Rohr IS geht an seinen der Ieiterplstte 11 abgewandten Ende in einen Spulenkörper 19 über. Die auf dem Spulenkörper 19 angeordnete Wicklung 2n ist die Spule eines Schvingkreises, dessen kapazitiver Teil sich auf der Leiterplatte 11 befindet, und stellt den Meßkopf 3 des Meßwertgebers dar. Wenn vor der Spule ein mit Zähnen versehenes Rad angeordnet ist, kann- mit einem solchen Meßwertgeber die Drehzahl dieses Rades gemessen werden An seinem anderen Ende sitzt das Rohr 18 in einer Bohrung der Ifeiterplatte Ii. Die Bohrung besitzt-z,wei einander gegenüberliegende Ausnehmungen, so daß das- Pohr 18 mit seinenbeiden einander gegenüberliegenden Ansätzen 21 und 22 durch die bohrung geschoben und nach einer Drehung nicht mehr in axialer Richtung herausgezogen werden kann. Zwischen der Unterseite der Beiterplatte 11 und einer auf dem Rohr 18 angeordneten Ringschulter 23-befindet sich eine Druckfeder 24, die bewirkt, daß der Spulenkörper 19 mit der Wicklung 20 federnd gegen den Boden des rohrförmigen Ansatzes 2 gedrückt wird. Eine derartige Befestigung des meßkopfes 3 an der teiterplatte 11 bringt den Vorteil mit sich, daß der gesamte elektrische Teil des Meßwertgebers vor seinem Einbau in das Gehäuse fertig montiert werden kann, Mit 25 sind schließlich die Zuleitungen für die Wicklung 20 bezeichnet.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Gehäuse für einen aus einem hohen Temperaturen ausgesetzten elektrischen Meßkopf und einer mit diesem verbundenen, auf einer Leiterplatte aufgebauten elektronischen Schaltung bestehenden Meßwertgeber mit einem einen rohrförmigen Ansatz für den Meßkopf aufweisenden Bodenteil und einem Deckelteil, die durch eine Bördelverbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (1) aus einem thermisch belastbaren, schlecht wärmeleitenden Kunststoff und der Deckelteil () aus. einem gut wärmeleitenden Material besteht, zwischen der Leiterplatte (11) und dem Bodenteil (1) eine erste wärmeleitende Platte (6) mit einer Durchführungsbohrung (17) für die Meßkopfzuleitungen (25) vorgesehen ist, die sich mit einer Seite über einen Ringwulste (5) auf dem Bodenteil (1)abstützt und mit der anderen Seite in Berührung mit dem Deckelteil (4) steht, und auf der dem Deckelteil (4) abgewandten Stirnfläche eine zweite wärmeleitende Platte (8) vorgesehen ist, deren Rand den Dekkelteil (4) und den Bodenteil (1) zusammenhaltend umgebördel ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (11) an von der Deckeloberteilseite abstehenden Stutzen (in) befestigt ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten wärmeleitenden Platte (6) und der Leiterplatte (1t) und/oder dem Bodenteil (1) eine .ra.rmedammschicht (15) vorhanden ist« 4, Gehäuse nach einem der Ansprüche 1- - 3, dadurch gekenxlzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Leiterplatte (11) und Deckelteil (4) mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden klasse (t4) ausgefüllt ist.

5, Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch £rekennzeichnet, daß der Deckelteil (4) auf seiner Außenseite mit Kühlrippen (13) versehen ist, 6, Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelteil (4) auf seiner Innenseite mit Kühlrippen versehen ist.

L e e r s e i t e