DE3129120C1

DE3129120C1 - Berührungsloser Näherungsschalter

Info

Publication number: DE3129120C1
Application number: DE19813129120
Authority: DE
Inventors: Alfred 8460 Schwandorf Forster; Heinz 8451 Kümmersbruck Walker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1982-12-09

Description

Die Ausführungsform nach Fig. 1 verhindert zwar die Ausbildung eines Kleinklimas; sie erfordert jedoch spezielle Herstellungsmethoden für den Näherungsschalter, wohingegen die Ausführung nach Fig.2 mit handelsüblichen Materialien auskommen kann, so daß keine Sonderkonstruktionen erforderlich sind. Hier ist beispielsweise eine im Handel erhältliche plattenförmige Matte aus elastischer Masse, beispielsweise aus Schaumstoff, benutzt worden, die zwischen Umhüllung 5 und Bauteilen 1 liegt Um die Gesamteinheit aus elastischer Masse 6, Bauteilen I und Schaltungsplatine 4 ist ein Schrumpfschlauch 7 aufgebracht, der diese Einheit hermetisch abschließt. Hier kann auch der Sensorkopf mit einbezogen werden, so daß die anschließende Umhüllung mit mechanisch fester Kunststoff- oder Preßmasse nicht zwischen Bauteile und Schaltungsplatine eindringt Die elastische Masse 6 fängt auch hier die auftretenden Zug- bzw. Druckspannungen ohne weiteres auf. Die Ausführungsform nach F i g. 2 ist somit als herstellungsmäßig günstiger zu bezeichnen. Die Umhüllung kann bei beiden Ausfuhrungsformen, wie bisher üblich mit mechanisch festen Preß- oder Gießmassen direkt ausgeführt werden. Diese Preß- oder Gießmassen haben dann eine Shore-Härte, die größer als 98 ist - L e e r s e i t e - - Leerseite - - Leerseite -

Claims

Patentansprüche: 1. Berührungsloser Näherungsschalter mit einer die elektrischen Bauteile elektrisch verbindenden Schaltungsplatine und einer die Bauteile und Schaltungsplatine gegen mechanische Einflüsse schützenden Umhüllung, die Befestigungsmittel sowie Halterungsmittel für die Anschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Umhüllung (5) und Bauteilen (1) und/oder Schaltungsplatine (4) eine elastische Masse (6) mit einer wesentlich kleineren Härte als 90 Shore eingebracht ist.
2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der komplette Zwischenraum zwischen Umhüllung (5) und Bauteilen (1) sowie Schaltungsplatine (4) voll ausgefüllt ist.
3. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Masse (6) zwischen Bauteilen (1) und Umhüllung (5) liegt und die Einheit Bauteile (1) und Schaltungsplatine (4) gegen das Eindringen von Umhüllungsmasse (5) geschützt ist.
4. Näherungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit durch einen Schrumpfschlauch (7) geschützt ist.
5. Näherungsschalter nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Masse (6) aus Schaumstoff besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf einen berührungsloser Näherungsschalter mit einer die elektrischen Bauteilt elektrisch verbindenden Schaltungsplatine und ein die Bauteile und Schaltungsplatine gegen mechanische Einflüsse schützenden Umhüllung, die Befestigungsmit tel sowie Halterungsmittel für die Anschlüsse aufweist Bei bekannten berührungslosen Näherungsschaltern sind die Bauteile und die Schaltungsplatine mit einer Gießmasse oder Preßmasse umpreßt worden, die eine Shore-Härte von größer 98 besitzt, um die Bauteile gegen mechanische Beschädigungen zu schützen und gegebenenfalls auch um Befestigungsmittel für den Näherungsschalter zu erhalten. Der Aufbau dieser Näherungsschalter hat sich an sich gut bewährt. Es traten jedoch gelegentlich Unterbrechungen der Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen auf, die zunächst auf schlechte Verlötung der einzelnen Bauteile untereinander zurückgeführt wurde. Bei vorliegender Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß diese Unterbrechungen bedingt sind durch schnelle Temperaturänderungen, insbesondere Temperaturänderungen größeren Umfangs, beispielsweise von Raumtemperatur auf Temperaturen von 70 bis 80° und mehr innerhalb kürzester Zeit, beispielsweise beim Durchlaufen eines Brennofens mittels des Näherungsschalters. Hierbei treten an den Anschlußdrähten bei Erwärmung Zugbeanspruchungen auf, da Vergußmasse, Bauteilanschlüsse und Verbindungsmaterial der Schaltungsplati ne unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, und beim Abkühlen treten am Anschlußdraht Druckbeanspruchungen auf. Bei Zugbeanspruchungen reißt die Lötverbindung mehr oder weniger entlang des Drahtes, bei Druckbeanspruchungen jedoch auf einer Minimalfläche der gesamten Lötfüllung.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen berührungslosen Näherungsschalter der obengenannten Art derart aufzubauen, daß die geschilderten Unterbrechungen auch bei derart schnellen Temperaturwechseln nicht mehr auftreten, ohne hierbei einen übergroßen Aufwand treiben zu müssen. Dies wird auf einfache Weise bei einem berührungslosen Näherungsschalter der obengenannten Art dadurch erreicht, daß zwischen Umhüllung und Bauteilen und/oder Schaltungsplatinen eine elastische Masse mit einer wesentlich kleineren Härte als 90 Shore eingebracht ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, sowohl den mechanischen Beanspruchungen von außen standzuhalten als auch die elektrische Verbindung zwischen Bauteilen und Schaltungsplatine sicher zu gewährleisten. Um Lufteinschlüsse und damit die Entstehung eines Kleinklimas zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der komplette Zwischenraum zwischen Umhüllung und Bauteilen sowie Schaltungsplatine voll ausgefüllt ist. Dies bedingt jedoch eine sorgfältige Ausgußtechnik und damit auch einen relativ hohen Aufwand. Um handelsübliche Teile zur Verhinderung der oben geschilderten Ausfälle zu benutzen, ist es vorteilhaft, wenn die elastische Masse zwischen Bauteilen und Umhüllung liegt und die Einheit Bauteile und Schaltungsplatine gegen das Eindringen von Umhüllungsmasse geschützt ist. Die Lage der Masse, die beispielsweise als streifenförmiges Material eingeführt werden kann, in bezug auf die Bauteile, kann auf einfache Weise sichergestellt werden, ohne daß hierbei die Vergußmasse der Umhüllung zwischen die Bauteile und die Platine eindringen kann, wenn die Einheit durch einen Schrumpfschlauch geschützt ist.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben und der Aufbau näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform in schematischer Darstellung, bei der die elastische Masse direkt von der Umhüllungsmasse eingeschlossen wird, und F i g. 2 eine Ausführungsform unter Verwendung handelsüblicher elastischer Massen und eines Schrumpfschlauches.

Der in der Zeichnung dargestellte Näherungsschalter besteht aus den Bauteilen 1, wie Sensor, Widerstand, Transistor, IC, den Anschlußleitungen 2, der Anzeige 3, der die elektrische Verbindung zwischen den Bauteilen 1 herstellenden Schaltungsplatine 4, die die Bauteile bei der Montage auch mechanisch hält, sowie der Umhüllung 5, die die mechanische Halterung der Anzeige 3, der Bauteile 1 sowie der Schaltungsplatine 4 und auch der Anschlußleitungen 2 bewirkt. Zwischen der Umhüllung 5 und Bauteilen d bzw. Schaltungsplatine 4 ist eine elastische Masse 6 eingeführt, die eine Shore-Härte aufweist, die wesentlich kleiner als 90 ist, um eine elastische Nachgiebigkeit bei schnellen Temperaturwechseln zu erreichen und das Lösen der Anschlußleitungen der Bauteile an der Schaltungsplatine 4 zu verhindern. Diese Masse ist in der Lage, die hierbei auftretenden Spannungen ohne weiteres auch schnell auszugleichen.