DE4223348A1

DE4223348A1 - Electric current feedthrough for walls of pressure chambers - comprises tubular outer conductor tightly enclosing insulated inner conductor for sealing at both sides of inter-chamber partition

Info

Publication number: DE4223348A1
Application number: DE19924223348
Authority: DE
Inventors: Steffen Dipl Ing Schneider; Paul Dipl Ing Nathan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-01-20

Abstract

One or more inner conductors (41) of, e.g. copper, are sealed into an insulating surround (43) covered by a metallic, e.g. copper, tube (44) which constitutes an outer conductor (45). The ensemble (30) is taken through a hole (35) in a partition (19) sepg. two pressure chambers and is sealed externally with two elastic O-rings (49) fitted tightly around the tube and embedded in an annular groove (47) in one face of the partition. ADVANTAGE - Reliable seal around conductor(s) can be assembled in short time with very slim but sufficiently rigid structure over considerable length.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer druckdichten elektrischen Stromführung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on a pressure-tight electrical Power supply defined in the preamble of claim 1 Genus.

Bei einer bekannten Stromführung dieser Art wird als Abdichtmittel Glas verwendet, mit dessen Hilfe der Stromleiter in die Bohrung im Trennelement eingeschmolzen wird. Eine solche Stromführung kann mehradrig nur dann ausgeführt werden, wenn alle Stromleiter einzeln durch das Trennelement geführt und darin eingeschmolzen werden. Der hierzu erforderliche Raumbedarf und Montageaufwand ist beträchtlich.In a known current supply of this type is called Sealant glass used with the help of Current conductor melted into the hole in the separating element becomes. Such a current supply can only be multicore run when all conductors are individually through the Separating element guided and melted therein. Of the required space and assembly effort considerably.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße druckdichte elektrische Stromführung hat den Vorteil, bei zuverlässiger Dichtheit nur geringe Montagezeit zu erfordern. Die innere Dichtheit der Stromführung wird durch die Isolierung zwischen dem inneren und äußeren Stromleiter sichergestellt, die äußere Dichtheit zur Bohrung in dem Trennelement durch den mindestens einen druckdicht auf dem äußeren, ringförmigen Stromleiter sitzenden Dichtring. Dabei kann die Stromführung sowohl die mit Druckmedium gefüllten Druckkammern ganz durchziehen, als auch innerhalb der Druckkammern an ein elektrisches Bauelement angeschlossen werden. Die Druckkammern können unter unterschiedlichen Drücken stehen oder mit verschiedenen Medien gefüllt sein. Trotz mehrerer Stromleiter weist die Stromführung eine sehr schlanke, raumsparende Bauweise auf und kann bei ausreichender Steifigkeit sehr lang gemacht werden.The pressure-tight electrical power supply according to the invention has the advantage, with reliable tightness, only slight To require assembly time. The inner tightness of the Current flow is through the insulation between the inner and outer conductor ensures the outer Tightness to the hole in the separating element through the at least one pressure-tight on the outer, annular Current conductor seated sealing ring. The Power supply both those filled with pressure medium Pull the pressure chambers all the way through, as well as within the Pressure chambers connected to an electrical component become. The pressure chambers can be different Stand press or be filled with various media. Despite several current conductors, the current routing shows a lot slim, space-saving design and can be used sufficient rigidity can be made very long.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Stromführung möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in Claim 1 specified power supply possible.

Sind nur zwei Stromleiter in der Stromführung erforderlich, so wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Stromführung als Koaxialleiter ausgeführt, bei welchem der innere und der äußere Stromleiter und die dazwischenliegende Isolierhülle koaxial angeordnet sind.If only two conductors are required in the current routing, according to a preferred embodiment, the Invention the current flow as a coaxial conductor, in which the inner and the outer conductor and the intermediate insulating sleeve are arranged coaxially.

Die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgende Verwendung eines Metallrohrs als äußerer Stromleiter erzielt eine sehr steife Stromführung über eine große Strecke hinweg, die weder durch Strömungskräfte noch durch mechanische Anregung eine nennenswerte Durchbiegung erfährt. Eine solche biegesteife Stromführung eignet sich, z. B. durch einen langgestreckten Ventilschieber eines zwei Druckkammern steuernden Ventils hindurchgeführt zu werden, ohne diesen durch mechanische Berührung bei dessen Verschiebebewegung zu behindern.According to a preferred embodiment of the invention using a metal pipe as the outside Current conductor achieves a very stiff current flow over a long distance, neither by flow forces nor significant mechanical deflection due to mechanical excitation experiences. Such a rigid current flow is suitable e.g. B. by an elongated valve spool of a two Pressure chamber controlling valve to be passed through without this by mechanical contact with it To prevent displacement movement.

Ist eine elektrische Isolierung des äußeren Stromleiters gegenüber dem Medium in der Druckkammer oder dem Trennelement erforderlich, wird gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung der äußere Stromleiter mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material umhüllt.Is an electrical insulation of the outer conductor compared to the medium in the pressure chamber or the Separating element required, according to an appropriate Embodiment of the invention with the outer conductor coated with a layer of electrically insulating material.

drawing

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment in the following Description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Dämpferstellers mit integriertem Wegmeßsensor und mit einer Stromführung durch mehrere Druckkammern hindurch, schematisch dargestellt,A longitudinal section of a shock absorber plate with built-in distance measuring sensor and a flow guide through a plurality of pressure chambers therethrough, shown schematically Fig. 1,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Description of the embodiment

Der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Dämpfersteller mit Wegmeßsensor weist ein Gehäuse 10 mit einer zentralen Stufenbohrung 11 auf, in welcher drei mit einem Druckmedium, z. B. Hydrauliköl, gefüllte Druckkammern ausgebildet sind. Der durchmessergrößere Bohrungsabschnitt 111 bildet dabei eine erste Druckkammer 12 während in dem durchmesserkleineren Bohrungsabschnitten 112 eine zweite Druckkammer 13 und eine dritte Druckkammer 14 angeordnet sind. Hierzu ist in dem durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 112 jeweils eine Ringnut 15 bzw. 16 eingestochen, die über jeweils eine Radialbohrung 17 bzw. 18 mit je einem äußeren Gehäuseanschluß in Verbindung stehen. Die erste Druckkammer 12 und die zweite Druckkammer 13 werden von einem in den durchmeserkleineren Bohrungsabschnitt 112 eingesetzten Trennelement 19 aus Kunststoff voneinander abgeschottet, während die zweite und die dritte Druckkammer 13, 14 durch einen in dem durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 112 axial verschieblich geführten Ventilschieber 20 miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden können. Der Ventilschieber 20 wird von einem Elektromagneten 21 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 22 betätigt. Die Rückstellfeder 22 stützt sich dabei an einem Joch 23 des Elektromagneten 21 ab, das als Hohlzylinder in den durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 111 eingeschoben ist. Eine in einer vom durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 111 her eingestochenen Ringnut 24 einliegende Erregerwicklung 25 des Elektromagneten 21 umschließt koaxial das hintere Ende des Ventilschiebers 20 und das Joch 23. Die elektrischen Anschlüsse 26, 27 der Erregerwicklung 25 sind stirnseitig am Gehäuse 10 herausgeführt, was jedoch der vollständigen Darstellung halber hier schematisch durch eine seitliche Herausführung angedeutet ist. Im unerregten Zustand des Elektromagneten 21 trennt der Ventilschieber 20 die beiden Druckkammern 12, 13, 14 voneinander ab. Je nach Magneterregung kann die Verbindung zwischen den beiden Druckkammern 13, 14 mehr oder weniger aufgesteuert werden. Die drei Druckkammern 13, 14 können mit verschiedenen Medien gefüllt sein und auch unter unterschiedlichen Drücken stehen.The damper actuator shown in longitudinal section in FIG. 1 with displacement sensor has a housing 10 with a central stepped bore 11 , in which three with a pressure medium, for. B. hydraulic oil, filled pressure chambers are formed. The larger bore section 111 forms a first pressure chamber 12, while a smaller pressure chamber 13 and a third pressure chamber 14 are arranged in the smaller bore section 112 . For this purpose, an annular groove 15 or 16 is in each case pierced in the smaller-diameter bore section 112, each of which is connected via a radial bore 17 or 18 to an outer housing connection. The first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 13 are sealed off from one another by a plastic separating element 19 inserted into the smaller-diameter bore section 112 , while the second and third pressure chambers 13 , 14 are connected or connected to one another by a valve slide 20 which is axially displaceably guided in the smaller-diameter bore section 112 can be separated from each other. The valve spool 20 is actuated by an electromagnet 21 against the force of a return spring 22 . The return spring 22 is supported on a yoke 23 of the electromagnet 21 , which is inserted as a hollow cylinder in the smaller-diameter bore section 111 . An excitation winding 25 of the electromagnet 21, which is inserted in an annular groove 24 pierced by the smaller-diameter bore section 111, coaxially surrounds the rear end of the valve slide 20 and the yoke 23 . The electrical connections 26, 27 of the excitation winding 25 are led out on the front side of the housing 10 , which, however, is indicated schematically here for the sake of complete representation by a lateral lead-out. In the de-energized state of the electromagnet 21 , the valve slide 20 separates the two pressure chambers 12 , 13 , 14 from one another. Depending on the magnet excitation, the connection between the two pressure chambers 13 , 14 can be opened more or less. The three pressure chambers 13 , 14 can be filled with different media and can also be under different pressures.

Konzentrisch zur ersten Druckkammer 12 ist im Gehäuse 10 eine Sensorspule 28 des Wegmeßsensors angeordnet, die über eine Stromführung 30 mit am Gehäuse 10 stirnseitig herausgeführten elektrischen Anschlüssen 31, 32 verbunden sind. Der vollständigen Darstellung halber sind die stirnseitigen Anschlüsse 31, 32 hier wiederum seitlich des Gehäuses 10 dargestellt. Die Stromführung 30 endet einerseits in der ersten Druckkammer 12 und andererseits in einem jenseits des Joches 23 liegenden Bereich des durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 112, der über Bohrungen 33 und 34 im Joch 23 und im Ventilschieber 20 sowie über Axialnuten 40 im Joch 35 mit der zweiten Druckkammer 13 verbunden ist. In diesem Bereich des durchmesserkleineren Bohrungsabschnitts 112 und in der ersten Druckkammer 12 sind jeweils Kontaktpunkte 36, 37 bzw. 38, 39 festgelegt, die mit den elektrischen Anschlüssen 31, 32 bzw. mit den Spulenenden der Sensorspule 28 verbunden sind und an die die Stromführung 30 angeschlossen ist.A sensor coil 28 of the displacement sensor is arranged in the housing 10 concentrically to the first pressure chamber 12 and is connected via a current guide 30 to electrical connections 31 , 32 which are led out on the housing 10 on the front side. For the sake of complete representation, the front connections 31 , 32 are shown here again to the side of the housing 10 . The flow guide 30 ends on the one hand in the first pressure chamber 12 and on the other hand in an area of the smaller-diameter bore section 112 lying beyond the yoke 23 , which has bores 33 and 34 in the yoke 23 and in the valve slide 20 as well as axial grooves 40 in the yoke 35 with the second pressure chamber 13 connected is. In this area of the smaller-diameter bore section 112 and in the first pressure chamber 12 , contact points 36 , 37 and 38 , 39 are defined, which are connected to the electrical connections 31 , 32 and to the coil ends of the sensor coil 28 and to which the current supply 30 connected.

Wie aus dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt der Stromführung zu erkennen ist, weist die Stromführung 30 einen inneren Stromleiter 41, der als Volldraht 42 aus elektrisch leitendem Material, z. B. Kupferdraht, ausgebildet und druckdicht in eine Isolierung 43 eingesetzt ist. Die Isolierung 43 ist von einem Mantel 44 aus elektrisch leitendem Material druckdicht umschlossen, der den zweiten Stromleiter 46 bildet. Um eine über die gesamte Längserstreckung steife Stromführung 30 zu erhalten, wird als äußerer Mantel 44 ein Metallrohr, z. B. Kupferrohr, verwendet. Der Aufbau der Stromdurchführung 30 entspricht dem eines Koaxialkabels, solange nur insgesamt zwei Stromleiter benötigt werden. Bei mehreren Stromleitern wird die Anzahl der inneren, druckdicht in die Isolierung 43 eingesetzten Stromleiter entsprechend erhöht. Durch diesen Aufbau der Stromführung 30 ist eine sog. innere Dichtheit gegeben, d. h. das unter Druck stehende Medium kann stirnseitig nicht zwischen dem inneren Stromleiter 41 und der Isolierung 43 einerseits und der Isolierung 43 und dem äußeren Stromleiter 45 hindurchdiffundieren und dadurch am anderen Ende der Stromführung 30 austreten. As can be seen from the cross section of the current guide shown in FIG. 2, the current guide 30 has an inner current conductor 41 , which as a solid wire 42 made of electrically conductive material, for. B. copper wire, formed and inserted pressure-tight in an insulation 43 . The insulation 43 is enclosed in a pressure-tight manner by a jacket 44 made of electrically conductive material, which forms the second current conductor 46 . In order to obtain a rigid over the entire longitudinal extent of flow guide 30 is a metal tube as the outer jacket 44, for. B. copper tube used. The structure of the current feedthrough 30 corresponds to that of a coaxial cable, as long as only two current conductors are required. If there are several current conductors, the number of inner current conductors inserted pressure-tight into the insulation 43 is increased accordingly. This construction of the current guide 30 provides a so-called inner tightness, ie the pressurized medium cannot diffuse on the end face between the inner current conductor 41 and the insulation 43 on the one hand and the insulation 43 and the outer current conductor 45 and thus at the other end of the current guide 30 exit.

Die solchermaßen aufgebaute Stromführung 30 ist nunmehr durch die Bohrung 33 im Joch 23 und die Bohrung 34 im Ventilschieber 20 hindurchgeführt, wobei der Durchmesser der Bohrungen 33, 34 um einiges größer bemessen ist als der Außendurchmesser der Stromführung 30. Dadurch hat die Stromführung 30 keine mechanische Berührung mit dem Ventilschieber 20, so daß dieser in seiner Verschiebebewegung nicht von der Stromführung 30 behindert wird. Nach Durchtritt durch die zweite Druckkammer 13 durchdringt die Stromführung 30 die Bohrung 35 im Trennelement 19, deren Bohrungsdurchmesser nur geringfügig größer gemacht ist als der Außendurchmesser der Stromführung 30. Auf beiden Stirnseiten des aus Kunststoff gefertigten Trennelements 19 ist eine Ringnut 46 bzw. 47 koaxial zur Bohrung 35 eingebracht. Die äußere Dichtheit der Stromführung 30 gegenüber der ersten Druckkammer 12 sowie der zweiten Druckkammer 13 ist durch zwei Dichtringe 48, 49 hergestellt, die auf den äußeren Stromleiter 41 der Stromführung 30 druckdicht aufgeschoben sind. Jeweils ein Dichtring 48 bzw. 49 preßt sich nach Montage in eine der Ringnuten 46 bzw. 47 ein.The flow guide 30 constructed in this way is now passed through the bore 33 in the yoke 23 and the bore 34 in the valve slide 20 , the diameter of the bores 33 , 34 being dimensioned somewhat larger than the outside diameter of the flow guide 30 . As a result, the current guide 30 has no mechanical contact with the valve spool 20 , so that its displacement movement is not hindered by the current guide 30 . After passing through the second pressure chamber 13 , the current guide 30 penetrates the bore 35 in the separating element 19 , the bore diameter of which is made only slightly larger than the outer diameter of the current guide 30 . On both end faces of the separating element 19 made of plastic, an annular groove 46 or 47 is introduced coaxially to the bore 35 . The external tightness of the current guide 30 with respect to the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 13 is established by two sealing rings 48 , 49 which are pushed onto the outer current conductor 41 of the current guide 30 in a pressure-tight manner. In each case one sealing ring 48 or 49 is pressed into one of the ring grooves 46 or 47 after assembly.

Ist eine elektrische Isolierung der Stromdurchführung 30 gegenüber einem nicht elektrisch isolierenden Trennelement oder gegenüber einem elektrisch leitfähigem Druckmedium in einer Druckkammer erforderlich, so wird der äußere Stromleiter 45 noch mit einer Isolierhülle überzogen.If electrical insulation of the current feedthrough 30 from a non-electrically insulating separating element or from an electrically conductive pressure medium in a pressure chamber is required, the outer current conductor 45 is also covered with an insulating sleeve.

Claims

1. Pressure-tight electrical current flow through pressure-medium-filled pressure chambers, with at least one elongated current conductor which is passed through a bore in a separating element separating the pressure chambers, and with means for sealing the bore, characterized in that the at least one current conductor ( 41 ) is pressure-tight is inserted into an insulation ( 43 ) which is enclosed in a pressure-tight manner by a jacket ( 44 ) made of electrically conductive material and serving as an outer current conductor ( 45 ), and in that the sealing means are formed by at least one elastic sealing ring ( 48 , 49 ) which is on the jacket ( 44 ) is pushed on in a pressure-tight manner and is pressed into an annular groove ( 46 , 47 ) surrounding the bore ( 35 ) in the separating element ( 19 ).

2. Power supply according to claim 1, characterized in that a single inner current conductor ( 41 ) is present, which is arranged coaxially to the sleeve-shaped insulation ( 43 ) and the annular cross-section jacket ( 44 ).

3. Power supply according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket ( 44 ) is enclosed by an electrically insulating sheath.

4. Power supply according to one of claims 1-3, characterized in that the jacket ( 44 ) is formed by an elongated rigid metal tube.