DE7122748U - Gehaeuse fuer einen hohen temperaturen ausgesetzten elektrischen messwertgeber - Google Patents

Description

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VDO TACHOMETER WERKE FRANKFURT/MAIN 90

ADOLF SCHINDLING GHBH GRÄPSTRASSE 103

Gehäuse für einen hohen Temperaturen ausgesetzten elektrischen Meßwertgeber

Die Neuerung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen aus einem hohen Temperaturen ausgesetzten elektrischen Heßkopf und einer mit diesem verbundenen, auf einer Leiterplette 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.

Elektrische Drehzahlgeber, Druckgeber und andere Meßwertgeber müssen häufig an Einrichtungen befestigt werden, in deren Innerem hohe Temperaturen herrschen und die eine erhöhte Wärmestrahlung 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 Teil eines auf der Leiterplatte befindlichen Schwingkreises bildet und daher dieser über 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 inrer temperaturabhängigen Bauteile kein einwandfreier Betrieb mehr gewährleistet. Zwar ist es möglich, die Temperatürabhängigkeit der elektronischen Schaltung durch entsprechende elektrische Schaltungsmaßnahmen zu kompensieren, jedoch kann

dadurch der negative Einfluß der Wärmestrahlung auf die Lebensdauer der elektronischen Bauteile nicht beseitigt werden. Die Befestigung von Kühlblechen und anderen der Kühlung dienenden mechanischen Mitteln an den elektronischen Bauteilen hat andererseits den Nachteil, daß Zirkulationsöffnungen für das Kühlmedium im Gehäuse 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 werfen durch die Neuerung überwunden und zwar dadurch, daß neuerungsgemäß der Bodenteil aus einem thermisch belastbaren, schlecht wärmeleitenden 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 ist, 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 Stirnfläche des Bodenteils eine zweite wärmeleitende Platte vorgesehen ist, deren Rand den Deckelteil und den. Bodenteil zusammenhaltend umgebördelt ist.

Ein 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 werden 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 Wärme zu dem aus einem gut wärmeleitenden Material bestehenden Deckelteil abführt, der sie aufgrund seiner großen Oberfläche an die Umgebung abgeben kann. Die

•von der Einrichtung durch Konvektion auf den rohrförmigen Ansatz und damit auf den Bodenteil übertragene Wärme 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 Gehäuses angeordnete wärmeleitende Platte abgegebenen Wärme. Diese Platte schirmt darüber hinaus die leiterplatte bzw, die elektronische Schaltung von der Sekundärwärmestrahlung ab, die vom Bodenteil ausgeht. Die 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 Dy.lrelteiles Kühlrippen anzubringen, um die in den die Leiterplatte umgebenden Innenraum eingedrungene Wärme und die von der elektronischen Schaltung erzeugte Joule' sehe Wärme bes'ser nach aussen abführen zu können. Zur Verhinc? 3rung einer Kondenswasserbildung im Gehäuseinneren, die sich ungünstig auf die Punktionssicherheit und die Lebensdauer des Heßwer+gebers auswirkt, ist am zweckmäßigsten 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 Wärmeisolierung der elektronischen Schaltung gegenüber der von der Einrichtung abgestrahlten Wärme erzielt werden.

Die Neuerung 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. Der Bodenteil 1 besteht aus einem thermisch belastbaren Kunststoff geringer Wärmeleitfähigkeit, wie Polyamid, und der Deckelteil 4 aus

einem gut wärmeleitenden Material, wie Aluminium. Im Bandbereich seiner dem Deckelteil 4 zugewandten Stirnfläche besitzt der Bodenteil 1 einen Ringwulst 5, auf dem sich eins Platte ^ aus einen g"t wärmeleitenden Werkstoff, wie Aluminium, abstützt. An ihrem äußeren Rand steht die Platte 6 in Berührung mit dem Deckelteil 4. Zwischen der Platte 6 und dem Bndenteil 1 befindet sich eine gummielastieche Ringdichtung 7. Auf der dem Deckelteil 4 abgewandten Stirnfläche des Bodenteils 1 ist eine weitere gut wärmeleitende Platte 8 mit einer zentralen Bohrung 9 für den rohrförmigen Ansatz 2 vorhanden. Der Rand dieser Platte 8 ist umgebördelt und hält den Bodenteil 1 und den Deckelteil 4 zusammen.

Von der inneren Oberseite des Deckelteils 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 Deckelteil 4 ist zur Verhinderung einer Kondenswasserbildung mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Masse 14, wie wärmeleitendem Siliconkautschuk, ausgefüllt.

Zur weitergehenden Wärmeisolierung befindet sich zwischen der wärmeleitenden Platte 6 und der Leiterplatte 11 eine Wärmedämmschicht 15, aus Asbest, Glasfasern oder einem anderen dafür geeigneten Material. Die Wärmedämmschicht 15 und die Platte 6 besitzen jeweils eine zentrale Bohrung 16 bzw. 17, durch die ein Rohr 18 ragt. Das Rohr 18 geht an seinem der Leiterplatte 11 abgewandten Ende in einen Spulenkörper tlber. Die auf dem Spulenkörper 19 angeordnete Wicklung 20 ist die Spule eines Schwingkreises, dessen kapazit:· — *~ sich auf der Leiterplatte 11 befindet, und stellt den HenÄ^ " 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 Leiterplatte 11. Die Bohrung "besitzt zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen, so daß das Rohr 18 mit seinen beiden 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 Leiterplatte 11 und einer auf dem Rohr 18 angeordneten Ringschulter 23 befindet sich eine Druckfeder 24-, die bewirkt, daß der Spulenkörper 19 mit der V/icklung 20 federnd gegen den Boden des rohrförmigen Ansatzes gedrückt wird. Eine derartige Befestigung des Meßkopfes 3 an äer Leiterplatte 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 (6)

SchützensnrUche

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 Bndenteil (1) aus einem thermisch belastbaren, schlecht wärmeleitenden Kunststoff und der Dsckelteil (4) 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 oem 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 umgebördelt ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (11) an von der Deckeloberteilseite abstehenden Stützen (10) befestigt ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten wärmeleitenden Platte (6) und der Leiterplatte (11) und/oder dem Bodenteil (1) eine Wärmedämmschicht (15) vorhanden ist.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Leiterplatte (11) und Deckelteil (4) mit einer elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Masse (14) ausgefüllt ist.

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

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