DE2718563A1

DE2718563A1 - Gasdichtes gehaeuse fuer eine elektronische einrichtung

Info

Publication number: DE2718563A1
Application number: DE19772718563
Authority: DE
Inventors: Roman Ing Grad Keller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1978-11-09

Description

Gasdichtes Gehäuse für eine elektronische Einrichtung
Die Erfindung betrifft ein gasdichtes Gehäuse für eine elektronische Einrichtung, mit wenigstens zwei, mechanisch miteinander lösbar verbundenen Gehäuseteilen.
Elektronische Einrichtungen, die in freier, gegebenenfalls aggressiver Atmosphäre eingesetzt werden, müssen möglichst in gasdichten Gehäusen untergebracht sein, um ein Eindringen von aggressiven Gasen und Wasserdämpfen zu verhindern. Dies jilt beispielsweise für Lichtschranken, die in Industrieanlagen eingesetzt werden, oder für Winkelschrittgeber, die auf Triebfahrzeugen montiert sind.
Im Handel erhältlich sind Gehäuse der eingangs genannten Art für solche elektronischen Einrichtungen. Diese Gehäuse sind mit Gummi- oder Neoprenabdichtungen versehen, die in den Trennfugen zwischen den Gehäuseteilen angeordnet sind. Außerdem können diese Gehäuse mit einem Schutzgas gefüllt sein, um das Eindringen korrodierender Gase zu vermeiden. Die bekannten Gehäuse verlieren Jedoch nach relativ kurzer Einsatzzeit ihre Dichtigkeit.
Dies ist z. T. darauf zurüQzuführen, daß die Gehäuse für Wartungsarbeiten geöffnet werden müssen. Wesentlich ist Jedoch, daß sich zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Außenatmosphäre beispielsweise wegen Temperaturschwankungen wechselnde Druckdifferenzen aufbauen, mit denen das Eindringen aggressiver Gase in den Gehäuseinnenraum begünstigt wird. Eingedrungene aggressive Gase führen dann zur Korrosion und eingedrungene Luftfeuchtigkeit schlägt sich im Gehäuseinneren als Kondenswasser nieder. Mit den in herkömmlicher Weise abgedichteten Gehäuse ist daher zumindest über längere Zeiträume nur ein Staub- und Druckwasserschutz für die elektronische Einrichtung zu erzielen.
Es besteht die Aufgabe, ein Gehäuse der eingangs genannten Art so aufzubauen, daß es auch bei längeren Betriebszeiten gasdicht abgeschlossen bleibt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Inneren des Gehäuses ein an einem der Gehäuseteile befestigtesSchutzgehäuse angeordnet ist, das die elektronische Einrichtung gasdicht umgibt und daß ein Teil der Wandung des Schutzgehäuses elastisch ist. Vorteilhaft ist es, den elastischen Teil der Wandung des Schutzgehäuses membranartig auszubilden, beispielsweise kann dieser Teil ein Faltenbalg sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse dienen die äußeren Gehäuseteile lediglich zum mechanischen Schutz und mit dem Schutzgehäuse wird erreicht, daß der Druck im Schutzgehäuse immer mit dem Außendruck übereinstimmt, da sich der elastische Teil der Wandung des Schutzgehäuses entsprechend dem atmosphärischen Druck aufbläht oder zusammenzieht. Damit ist das Eindringen von Umgebungsgasen in das Schutzgeh#se aufgrund eines Unterdrucks im Schutzgehäuse ausgeschlossen. Ist das Schutzgehäuse mit einem Schutzgas gefüllt, so wird mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform vermieden, daß dieses Schutzgas aufgrund eines Ueberdrucks im Schutzgehäuse nach außen austritt. Die Dichtigkeit des erfindungsgemäßen Gehäuses bleibt damit auch über längere Standzeiten erhalten.
Vorteilhaft ist es, den elastischen Teil der Wandung des Schutzgehäuses aus einem Material mit geringer Steifigkeit herzustellen. Damit besitzt der elastische Teil der Wandung eine geringe mechanische Hysterese, womit auch relativ kleine Druckdifferenzen zwischen dem Innenraum des Schutzgehäuses und der Atmosphäre vermieden bleiben.
Das Schutzgehäuse kann ein an einem Ende abgeschlossener Hohlzylinder sein, dessen offenes Ende zur gasdichten Verbindung mit dem Gehäuse vorgesehen ist und es kann wenigstens ein Teil des Mantels des Hohlzylinders als Faltenbalg ausgebildet sein.
Diese Ausführungsform des Schutzgehäuses ist fertigungs- und damit auch preisgünstig und damit auch zum Einsatz in Serienfabrikaten geeignet. Vorteilhaft ist es, das offene Ende des hohlzylinderförmigen Schutzgehäuses mit einem Dichtungsring zu versehen, der in die Trennfuge zwischen Gehäuseteilen eingeklemmt ist. Diese Ausführungsform ist nicht nur fertigungs- sondern auch montage- und wartungsfreundlich, da der Dichtungsring des Schutzgehäuses zusammen mit den Gehäuseteilen verschraubt wird und damit gleichzeitig die Befestigung und die Abdichtung des Schutzgehäuses erfolgt.
In einem der Gehäseteile kann eine Druckausgleichsöffnung vorgesehen sein. Damit erreicht man einen schnellen Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinneren und der Atmosphäre und damit auch eine schnelle Einstellung des Drucks im Inneren des Schutzgehäuses auf die Umweltbedingungen.
Schließlich können im Inneren des Schutzgehäuses Abstandshalter angeordnet sein, mit denen vermieden wird, daß bei hohen Außendrücken das Schutzgehäuse auf elektronischen Bauteilen aufliegt und diese eventuell beschädigt.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Gehäuse beispielhaft anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse 1. Zum mechanischen Schutz sind zwei Gehäuseteile 2 und 3 miteinander verschraubt, wobei das Gehäuseteil 3 ein topfartiger Deckel und das Gehäuse 2 als Gehäuseboden ausgebildet ist.
Im Inneren des Gehäuses 1 ist eine elektronische Einrichtung 4 angeordnet und am Gehäuseteil 2 befestigt. Die elektronische Einrichtung 4 ist in der Figur 1 nur schematisch dargestellt.
Die elektronische Einrichtung 4 ist von einem Schutzgehäuse 5 gasdicht umgeben, das ebenfalls am Gehäuseboden 2 befestigt ist.
Beim Ausführungsbeispiel besteht das Schutzgehäuse 5 aus einem Hohlzylinder 5a, der einstückig an einem Ende mit einem Deckel 5b abgeschlossen ist. Der Mantel des Hohlzylinders 5a ist beim Ausführungsbeispiel als Faltenbalg gestaltet und wirkt damit als elastische Membran. Das offene Ende 5c des Hohlzylinders 5a ist über Dichtungen 6 am Gehäuseboden 2 befestigt. Auf dieser Befestigung wird im Zusammenhang mit Figur 2 noch näher eingegangen.
Wegen der membranartigen Ausgestaltung des Mantels 5a wird sich das Schutzgehäuse 5 längs des mit 7 bezeichneten Pfeils bei einer Änderung des Außendrucks aufblähen oder zusammenziehen, so dalS der Druck im Inneren des Schutzgehäuses 5 immer dem Außendruck entspricht. Ein bei Druckabnahme aufgeblähtes Schutzgehäse 5 ist zur Demonstration mit strichpunktierter Linie eingezeichnet. Mit dieser Maßnahme ist sichergestellt, daß der Druck im Inneren des Schutzgehäuses 5 immer dem Außendruck entspricht. Eine Druckdifferenz zwischen dem abgedichteten Innenraum des Schutzgehäuses 5 und dem Außenraum und daraus resultierende Undichtigkeiten werden so vermieden. Damit sich das Gehäuse 5 bei Druckänderungen möglichst schnell und trägheitslos den veränderten Umweltbedingungen anpaßt, ist es günstig, zumindest den membranartigen Teil 5a des Schutzgehäuses aus einem Material geringer Steifigkeit und damit geringer mechanischer Hysterese herzustellen. Als Material für das Schutzgehäuse 5 kann beispielsweise Gummi oder Neopren verwendet werden, das diesen Forderungen entspricht. Um zu vermeiden, daß sich eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Gehäuses 1 und der Umwelt aufbaut, kann eines der Gehäuseteile 2 und 3 mit einer Druckausgleichsöffnung 8 versehen sein.
Im Ausführungsbeispiel ist die schematisch gezeigte elektronische Einrichtung 4 mit Abstandshaltern 9 versehen, an denen der Faltenbalg des Mantels 5a anliegt. Mit solchen Abstandshaltern 9, die beispielsweise topfartige Netzgebildet sein können, wird vermieden, daß das Schutzgehäuse 5a bei extrem hohen Außendrücken an der Elektronik anliegt und diese u. U. beschädigt.
Figur 2 zeigt im Schnitt eine vergrößerte Darstellung des in Figur 1 mit dem Kreis A gekennzeichneten Teils. Mit dieser Ausführungsform ist eine besonders einfache Abdichtung und Montage des Schutzgehäuses 5 gezeigt. Das offene Ende 5c des Hohlzylinders 5 ist mit Dichtungsringen 6 versehen, die in die Trennfuge 10 zwischen den beiden Gehäseteilen 2 und 3 eingebracht und beim Zusammenschrauben dieser Gehäuseteile festgeklemmt sind. Damit wird ein besonderer zusätzlicher Aufwand für die Abdichtung des Schutzgehäuses 5 vermieden und eine einfache Montage und Wartung des erfindungsgemäßen Gehäuses erreicht.
2 Figuren 8 Patentansprüche L e e r s e i t e

Claims

Patentans rüche Gasdichtes Gehäuse für eine elektronische Einrichtung mit wenigstens zwei, mechanisch miteinander lösbar verbundenen Gehäuseteilen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Inneren des Gehäuses (1) ein an einem der Gehäuseteile (2, 3) befestigtes Schutzgehäuse (5) angeordnet ist, das die elektronische Einrichtung (4) gasdicht umgibt und daß ein Teil der Wandung (5a) des Schutzgehäuses elastisch ist.
2. Gasdichtes Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (5a) der Wandung des Schutzgehäuses (5) membranartig ausgebildet ist.
3. Gasdichtes Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (5a) der Wandung des Schutzgehäuses (5) ein Faltenbalg ist.
4. Gasdichtes Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil (5a) der Wandung des Schutzgehäuses (5) aus einem Material mit geringer Steifigkeit besteht.
5. Gasdichtes Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (5) ein an einem Ende (5b) abgeschlossener Hohlzylinder (5) ist, dessen offenes Ende (5c) zur gasdichten Verbindung mit einem Gehäuseteil (2) vorgesehen ist und daß wenigstens ein Teil des Mantels des Hohlzylinders (5a) als Faltenbalg ausgebildet ist.
6. Gasdichtes Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (5c) des hohlzylinderförmigen Schutzgehäuses (5) mit einem Dichtungsring (6) versehen ist, der in die Trennfuge (io) zwischen beiden Gehäuseteilen (2, 3) eingeklemmt ist.
7. Gasdichtes Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gehäuseteile (2, 3) eine Druckausgleichsöffnung (8) besitzt.
8. Gasdichtes Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Schutzgehäuses (5) Abstandshalter (9) angeordnet sind.