EP4115477A1 - Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water - Google Patents

Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water

Info

Publication number
EP4115477A1
EP4115477A1 EP21707969.8A EP21707969A EP4115477A1 EP 4115477 A1 EP4115477 A1 EP 4115477A1 EP 21707969 A EP21707969 A EP 21707969A EP 4115477 A1 EP4115477 A1 EP 4115477A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
receiving device
housing
signal distribution
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21707969.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander EWERT
Kilian HELFMEIER
Torben PARDUN
Christoph Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
Atlas Elektronik GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Atlas Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, Atlas Elektronik GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4115477A1 publication Critical patent/EP4115477A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/523—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases for use under water
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5213—Covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6658—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit on printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/005—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for making dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof connection, coupling, or casing

Definitions

  • Housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water
  • the invention relates to the sealing of a housing for receiving plugs against ingress of water when the housing is used under water.
  • housings with electronics arranged in them which are used under water, require special requirements for impermeability against penetrating water. If water penetrates the housing, the electronics will inevitably be damaged. This requirement is made more difficult by the fact that plugs are guided into the housing in order to provide electrical energy for the electronics and / or electrical signals which the electronics process. Especially at the transition between plug and socket, there is the possibility for a fluid (e.g. water) to penetrate the housing if a seal is defective or porous. Then all the electronics in the housing can no longer be used. This is an undesirable condition as it creates the maximum damage.
  • a fluid e.g. water
  • the object of the present invention is therefore to create an improved concept for a housing for electronics for use under water.
  • Exemplary embodiments show a housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water.
  • the term electrical signal relates both to the classic use of the term “signal” for information transmission and to the provision of electrical energy for the power supply (e.g. for the electronics, ie for example the signal processing board in the housing).
  • the housing has Connector receptacles and a signal distribution board.
  • a first connector receiving device is designed to receive a first connector that provides a first part of the electrical signals.
  • a second connector receiving device is designed to receive a second connector which provides a second part of the electrical signals. Additional connector receptacles for additional connectors are possible.
  • a connector receiving device can in particular be understood to be a guide for the corresponding connector, against which the connector is sealed in order to prevent water from penetrating into the connector receiving device.
  • the plug receiving device can be embedded in an outer wall of the housing and thus, for example, part of a cover.
  • the signal distribution board has a first contact for contacting the first connector and a second contact for contacting the second connector.
  • the task of the signal distribution board is to provide the electrical signals from the first connector and the second connector of the signal processing board.
  • the first connector receiving device and the second connector receiving device (as well as potential further connector receiving devices) are sealed against the ingress of water in relation to the signal distribution board. That is, the connector receiving device and the signal distribution board form a watertight, sealed space through which water cannot penetrate into the further housing. When the plug is inserted, the space is closed by means of a seal between the plug receiving device and the plug.
  • the seal between the connector receptacle devices and the signal distribution board can also take place by means of a seal, for example an O-ring in the case of a round connector receptacle device
  • the idea is that by sealing the connector receptacle against the signal distribution board, for example in the event of a defective seal between the plug and the connector receptacle or without an inserted plug, the further penetration of water into the housing is prevented.
  • the water collects in the connector receiving device and can also short-circuit the contacts of the connector inserted there; however, further penetration of the water to other connectors or to the signal processing board becomes efficient prevented.
  • the signal processing board is used, for example, for processing signals from water-borne sound converters (also referred to as hydrophones), in particular sonar, the individual plugs can carry water-borne sound signals from a large number of water-borne sound converters. For each signal, one wire can be provided in the connector that makes contact with a corresponding contact on the signal distribution board.
  • the contacts in the plug receiving device are connected, for example short-circuited, and the water-borne sound signals from the associated water-borne sound converters can no longer be used for evaluation.
  • the sonar image has deteriorated due to the failure of individual water-borne sound converters, but one has not become completely “blind”.
  • the signal distribution board has a first metallization running around the first contact, preferably all contacts, against which the first connector receiving device is sealed against penetrating water.
  • the signal distribution board has a second metallization running around the second contact, against which the second connector receiving device is sealed against ingress of water.
  • the first and second metallization are advantageously each arranged where the seal of the first connector receiving device and the second connector receiving device meet the signal distribution board. The additional metallization reduces the diffusion rate of penetrating water through the seal.
  • the signal distribution board (optionally in addition to the first and second metallization) has a large-area, in particular all-area, metallization.
  • the large-area metallization protects a material of the circuit board, e.g. epoxy, against penetrating water, which in the worst case could penetrate the circuit board.
  • the large-area metallization is electrically insulated from the first and second contacts in the area of the first contact and in the area of the second contact. This prevents a short circuit between the contacts, for example.
  • the first contact and the second contact are led through the board, the lead-through being protected against penetrating water by being soldered to the board.
  • the conductor track can be, for example, 5 cm or longer.
  • the signal distribution board is spatially arranged between the (receptacle of) the signal processing board and the first and second connector receptacles. In this way, the signal distribution board can form an effective barrier against the ingress of water. The signal processing board remains protected from the water.
  • a support structure is arranged between the signal distribution board and the signal processing board, which is designed to absorb a force acting on the signal distribution board from the first and / or the second connector receiving device. If water has penetrated the connector receiving device, this water exerts a not inconsiderable force on the signal distribution board in the area of the penetrated water due to the water pressure. In the worst case, this force could break the signal distribution board. But even if the force only leads to a bending of the board, the seal between the corresponding connector receiving device and the signal distribution board can be loosened by bending the signal distribution board, so that the penetrated water also penetrates into other parts of the signal distribution board and is no longer limited to the space within the connector receiving device. Bending can be prevented by the support structure.
  • the plug receiving device in particular the entire cover, and / or the support structure (in each case) can have a material which has a modulus of elasticity of at least 40 GPa, in particular at least 70 GPa.
  • a material of the connector receiving device or the support structure comprises a metal, in particular aluminum or steel, or a plastic.
  • a metal typically has better thermal conductivity.
  • the connector receiving device or the support structure has the necessary robustness to withstand the water pressure over the long term.
  • the support structure comprising a metal or the cover comprising a metal can improve a heat dissipation of the signal distribution board.
  • a method for producing a housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water comprising the following steps: forming a first connector receiving device for receiving a first connector which provides a first part of the electrical signals; Forming a second connector receiving device for receiving a second connector which provides a second portion of the electrical signals; Providing a signal distribution board which has a first contact for contacting the first connector and a second contact for contacting the second connector; Sealing the first connector receiving device and the second connector receiving device to the signal distribution board against ingress of water; and providing the electrical signals from the first connector and the second connector by means of the signal distribution board for the signal processing board.
  • FIG. 2a a schematic plan view of the housing from FIG. 1; FIG.
  • FIG. 2b a schematic sectional illustration of the housing from FIG. 2a along the drawn cutting edge with further, partially optional features;
  • Fig. 3 is a schematic plan view of a signal distribution board of the
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of part of a housing 20 for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water.
  • the housing 20 has a first and a second connector receiving device 22a, 22b and a signal distribution board 23.
  • the first and the second connector receiving device 22a, 22b can be part of a cover 24 of the housing.
  • the plug receiving devices 22a, 22b and the cover 24 are then advantageously manufactured in one piece. This reduces the risk of water entering the housing at contact points between the plug receiving device 22a, 22b and the cover 24.
  • the cover 24 is shown transparent in FIG. 20 so that the signal distribution board 23 is visible.
  • the plug receiving devices 22a, 22b are sealed against penetrating water (mechanically) and are connected to the signal distribution board 23. In other words, the plug receiving devices 22a, 22b are based on the Signal distribution board 23.
  • a seal 26a, 26b is shown as an example for sealing (the base point).
  • FIG. 2a shows a schematic top view of the housing from FIG. 1.
  • the cover 24 here covers the view of the signal distribution board 23.
  • a top view of the signal distribution board is shown in FIG.
  • a first contact 28a and a second contact 28b can be seen in the plan view.
  • the corresponding contact is arranged within the respective connector receiving device and (electrically) connected to the signal distribution board.
  • the first contact 28a can make (electrical) contact with a plug inserted into the first plug receiving device 28a.
  • the second contact 28b can make (electrical) contact with a plug inserted into the second plug receiving device 28b.
  • A-A denotes the sectional plane (shown in dashed lines) for the illustration from FIG. 2b.
  • FIG. 2b shows the housing 20 in the section plane A-A from FIG. 2a.
  • the connector receiving devices 22a, 22b are shown with the seals 26a, 26b arranged circumferentially underneath.
  • the plug receiving devices 22a, 22b penetrate the cover 24 of the housing 20.
  • a plug can contact the contacts 28a, 28b.
  • these are designed as spring contacts, so they can be pressed down by the plug.
  • the contact 28a can have a pin and a cylinder, the pin being pressed into the cylinder.
  • the contact in particular the cylinder when a spring contact is used, is passed through the signal distribution board 23. If an electrical signal is provided by a plug, the contact 28a, 28b can pick up the electrical signal.
  • the electrical signal can be distributed on the signal distribution board 23 by means of conductor tracks (not shown).
  • An electrical connection 30 can be used to provide the electrical signal from the conductor tracks for the signal processing board. This can be done, for example, by means of a cable, of which a plug is connected to the signal distribution board 23 and a plug is connected to the signal processing board.
  • Reference numeral 32 is a receptacle for the signal processing board, but the signal processing board can also be arranged directly in the housing 20 without a separate receptacle.
  • a support structure 34 is arranged between the signal distribution board 23 and the signal processing board or the receptacle 32 for it.
  • the support structure 34 can be designed as a plate on which the signal distribution board 23 rests over a large area.
  • posts or cylinders centered below the connector receiving devices. It can thus be prevented that the signal distribution board 23 bends when water pressure is applied in the event of a fault and the seal 26a, 26b is no longer in contact with the signal distribution board. Then the water can penetrate unhindered into the entire housing.
  • the housing 20 has a wall 36, which is connected to the cover 24 in a watertight manner in particular and which encloses the further components of the housing 20 (below the cover), in particular watertightly.
  • the signal distribution board 23 optionally has a large-area metallization 38. This protects a material of the signal distribution board 23 from penetrating water, so that the signal distribution board does not soak up water and swell and / or slow down the diffusion of water through the signal distribution board 23 of the second contact 28b each have an insulation 40a, 40b to the contacts 28a, 28b.
  • the first insulation 40a and the second insulation 40b can be obtained by cutting out the metallization in this area.
  • an (electrically) insulating material can be arranged around the respective contact. Then only the insulating material comes into contact with the large-area metallization 38 and not the contact 28a, 28b itself.
  • the signal distribution board 23 has a first metallization 42a running around the first contact 28a.
  • the first connector receiving device is sealed against penetrating water against this first metallization 42a.
  • the signal distribution board 23 has a second metallization 42b running around the second contact 28b.
  • the second connector receiving device is sealed against penetrating water against this second metallization 42b.
  • the seals 26a, 26b lie on the first and the second metallization 42a, 42b, respectively.
  • the large-area metallization 38 is arranged over the entire area in FIG. 3 on the entire surface of the signal distribution board. In a further exemplary embodiment, it is sufficient if the large-area metallization 38 is arranged within, advantageously also below, the first and second metallization 42a, 42b. Primarily, water should only penetrate into the area, so protecting the material of the circuit board in this area is most important.
  • the first and the second metallization 42a, 42b can be applied to the large-area metallization 38.
  • the large-area metallization can therefore first be applied to the circuit board by means of a suitable (coating) method.
  • the first and the second metallization can then be applied to the large-area metallization, for example using a corresponding masking.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a contact system 44 based on the illustration of the housing from FIG. 2b.
  • the contact system 44 has the housing 20 in any embodiment and a plug 46.
  • the first connector receiving device 22a receives the connector 46 in a precisely fitting manner.
  • the plug 20 comprises a circumferential plug seal 48.
  • the circumferential plug seal seals an outer wall of the plug 46 against the first plug receiving device 22a against ingress of water.
  • Arrow 50a indicates that the plug 46 can be inserted into the first plug receiving device 22a and pulled out again.
  • the plug 46 is protected against the ingress of water by means of a seal 52.
  • the housing 20 can have a first spring contact 28a.
  • the first spring contact 28a can be pressed into the signal distribution board 23 when the plug 46 is inserted into the first plug receiving device 22a.
  • the first spring contact 28a has a permanent counterforce against being pushed in, so that contact is reliably made with the plug 46.
  • the electrical signal provided by the plug can thus be tapped via the spring contact 48 and, for example, forwarded to the signal processing board for further signal processing by means of the signal distribution board.
  • Arrow 50b indicates that the spring contact can be pressed into the plug receiving device 46 and comes out again by means of a spring force when the plug no longer presses the spring contact into the plug receiving device 46.
  • the disclosed (water) sound transducers are designed for use under water, in particular in the sea.
  • the sound transducers are designed to convert water-borne sound into an electrical signal (e.g. voltage or current) corresponding to the sound pressure, the water-borne sound signal.
  • the sound transducers are designed to convert an applied electrical voltage into water-borne sound.
  • the sound transducers can accordingly be used as water-borne sound converters and / or as water-borne sound transmitters.
  • the sound transducers have a piezoelectric material, for example a piezoceramic, as the sensor material.
  • the transducers can be used for (active and / or passive) sonar (sound navigation and ranging).
  • the sound transducers are not suitable for medical applications.

Abstract

Disclosed is a housing (20) for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water. The housing comprises a first connector-receiving device (22a) for receiving a first connector that provides a first part of the electrical signals and a second connector-receiving device (22b) for receiving a second connector that provides a second part of the electrical signals. The housing also comprises a signal distribution circuit board (23) having a first contact (28a) for contacting the first connector and a second contact (28b) for contacting the second connector, the signal distribution circuit board (23) being designed to provide the electrical signals from the first connector and the second connector of the signal processing device. The first connector-receiving device (22a) and the second connector-receiving device (22b) are sealed off in relation to the signal distribution circuit board (23) against the infiltration of water.

Description

Gehäuse zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser Housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water
Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf die Abdichtung eines Gehäuses zur Aufnahme von Steckern gegen eindringendes Wasser, wenn das Gehäuse unter Wasser eingesetzt wird. The invention relates to the sealing of a housing for receiving plugs against ingress of water when the housing is used under water.
Gehäuse mit darin angeordneter Elektronik, die unter Wasser eingesetzt werden, erfordern besondere Anforderungen an die Dichtigkeit gegen eindringendes Wasser. Dringt Wasser in das Gehäuse ein wird die Elektronik unweigerlich beschädigt. Erschwert wird diese Anforderung dadurch, dass Stecker in das Gehäuse geführt werden, um elektrische Energie für die Elektronik und/oder elektrische Signale, die die Elektronik verarbeitet, bereitzustellen. Insbesondere an dem Übergang zwischen Stecker und Buchse besteht die Möglichkeit für ein Fluid (z.B. Wasser) in das Gehäuse einzudringen, wenn eine Dichtung defekt oder porös ist. Dann ist die gesamte Elektronik in dem Gehäuse nicht mehr nutzbar. Dies ist ein unerwünschter Zustand, da so der maximale Schaden entsteht. Housings with electronics arranged in them, which are used under water, require special requirements for impermeability against penetrating water. If water penetrates the housing, the electronics will inevitably be damaged. This requirement is made more difficult by the fact that plugs are guided into the housing in order to provide electrical energy for the electronics and / or electrical signals which the electronics process. Especially at the transition between plug and socket, there is the possibility for a fluid (e.g. water) to penetrate the housing if a seal is defective or porous. Then all the electronics in the housing can no longer be used. This is an undesirable condition as it creates the maximum damage.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für ein Gehäuse von Elektronik zum Einsatz unter Wasser zu schaffen. The object of the present invention is therefore to create an improved concept for a housing for electronics for use under water.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Ausführungsbeispiele zeigen ein Gehäuse zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser. Der Begriff elektrisches Signal bezieht sich sowohl auf die klassische Verwendung des Begriffs „Signal“ zur Informationsübertragung als auch auf die Bereitstellung von elektrischer Energie für die Stromversorgung (z.B. für die Elektronik, d.h. z.B. der Signalverarbeitungsplatine, in dem Gehäuse). Das Gehäuse weist Steckeraufnahmevorrichtungen und eine Signalverteilungsplatine auf. Eine erste Steckeraufnahmevorrichtung ist ausgebildet, einen ersten Stecker, der einen ersten Teil der elektrischen Signale bereitstellt, aufzunehmen. Eine zweite Steckeraufnahmevorrichtung ist ausgebildet, einen zweiten Stecker, der einen zweiten Teil der elektrischen Signale bereitstellt, aufzunehmen. Weitere Steckeraufnahmevorrichtungen für weitere Stecker sind möglich. Als Steckeraufnahmevorrichtung kann insbesondere eine Führung für den entsprechenden Stecker verstanden werden, gegen die der Stecker abgedichtet ist, um ein Eindringen von Wasser in die Steckeraufnahmevorrichtung zu verhindern. Die Steckeraufnahmevorrichtung kann in eine Außenwandung des Gehäuses eingelassen sein und so beispielsweise Teil eines Deckels. Exemplary embodiments show a housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water. The term electrical signal relates both to the classic use of the term “signal” for information transmission and to the provision of electrical energy for the power supply (e.g. for the electronics, ie for example the signal processing board in the housing). The housing has Connector receptacles and a signal distribution board. A first connector receiving device is designed to receive a first connector that provides a first part of the electrical signals. A second connector receiving device is designed to receive a second connector which provides a second part of the electrical signals. Additional connector receptacles for additional connectors are possible. A connector receiving device can in particular be understood to be a guide for the corresponding connector, against which the connector is sealed in order to prevent water from penetrating into the connector receiving device. The plug receiving device can be embedded in an outer wall of the housing and thus, for example, part of a cover.
Die Signalverteilungsplatine weist einen ersten Kontakt zur Kontaktierung des ersten Steckers und einen zweiten Kontakt zur Kontaktierung des zweiten Steckers auf. Aufgabe der Signalverteilungsplatine ist es, die elektrischen Signale von dem ersten Stecker und dem zweiten Stecker der Signalverarbeitungsplatine bereitzustellen. Die erste Steckeraufnahmevorrichtung und die zweite Steckeraufnahmevorrichtung (sowie potentielle weitere Steckeraufnahmevorrichtungen) sind zur Signalverteilungsplatine gegen eindringendes Wasser abgedichtet. Das heißt, die Steckeraufnahmevorrichtung und die Signalverteilungsplatine bilden einen wasserdicht verschlossenen Raum aus, durch den Wasser nicht in das weitere Gehäuse eindringen kann. Bei eingestecktem Stecker ist der Raum mittels einer Dichtung zwischen Steckeraufnahmevorrichtung und Stecker verschlossen. Die Abdichtung zwischen den Steckeraufnahmevorrichtungen und der Signalverteilungsplatine kann ebenfalls mittels einer Dichtung, beispielsweise einem O-Ring bei einer runden Steckeraufnahmevorrichtung, erfolgen The signal distribution board has a first contact for contacting the first connector and a second contact for contacting the second connector. The task of the signal distribution board is to provide the electrical signals from the first connector and the second connector of the signal processing board. The first connector receiving device and the second connector receiving device (as well as potential further connector receiving devices) are sealed against the ingress of water in relation to the signal distribution board. That is, the connector receiving device and the signal distribution board form a watertight, sealed space through which water cannot penetrate into the further housing. When the plug is inserted, the space is closed by means of a seal between the plug receiving device and the plug. The seal between the connector receptacle devices and the signal distribution board can also take place by means of a seal, for example an O-ring in the case of a round connector receptacle device
Idee ist es, dass durch die Abdichtung der Steckeraufnahmevorrichtung gegen die Signalverteilungsplatine, beispielsweise bei defekter Dichtung zwischen Stecker und Steckeraufnahmevorrichtung oder ohne eingesteckten Stecker, das weitere Eindringen des Wassers in das Gehäuse verhindert wird. Das Wasser sammelt sich in der Steckeraufnahmevorrichtung an und kann dort auch Kontakte des dort eingesteckten Steckers kurzschließen, ein weiteres Eindringen des Wassers zu weiteren Steckern oder zur Signalverarbeitungsplatine wird jedoch effizient verhindert. Wird die Signalverarbeitungsplatine z.B. für die Verarbeitung von Signalen von Wasserschallwandlern (auch als Hydrophon bezeichnet), insbesondere Sonar, verwendet, können die einzelnen Stecker Wasserschallsignale von einer Vielzahl von Wasserschallwandlern führen. Pro Signal kann in dem Stecker eine Ader vorgesehen werden, die einen entsprechenden Kontakt der Signalverteilungsplatine kontaktiert. Dringt beispielsweise Wasser in eine Steckeraufnahmevorrichtung ein, so sind die Kontakte in der Steckeraufnahmevorrichtung verbunden, beispielsweise kurzgeschlossen, die Wasserschallsignale der zugeordneten Wasserschallwandler können nicht mehr zur Auswertung herangezogen werden. So ist das Sonarbild zwar durch den Ausfall einzelner Wasserschallwandler schlechter geworden, man ist jedoch nicht völlig „blind“ geworden. The idea is that by sealing the connector receptacle against the signal distribution board, for example in the event of a defective seal between the plug and the connector receptacle or without an inserted plug, the further penetration of water into the housing is prevented. The water collects in the connector receiving device and can also short-circuit the contacts of the connector inserted there; however, further penetration of the water to other connectors or to the signal processing board becomes efficient prevented. If the signal processing board is used, for example, for processing signals from water-borne sound converters (also referred to as hydrophones), in particular sonar, the individual plugs can carry water-borne sound signals from a large number of water-borne sound converters. For each signal, one wire can be provided in the connector that makes contact with a corresponding contact on the signal distribution board. If, for example, water penetrates a plug receiving device, the contacts in the plug receiving device are connected, for example short-circuited, and the water-borne sound signals from the associated water-borne sound converters can no longer be used for evaluation. The sonar image has deteriorated due to the failure of individual water-borne sound converters, but one has not become completely “blind”.
In Ausführungsbeispielen weist die Signalverteilungsplatine umlaufend um den ersten Kontakt, vorzugsweise alle Kontakte, eine erste Metallisierung auf, gegen die die erste Steckeraufnahmevorrichtung gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist. Analog weist die Signalverteilungsplatine umlaufend um den zweiten Kontakt eine zweite Metallisierung auf, gegen die die zweite Steckeraufnahmevorrichtung gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist. Die erste und zweite Metallisierung ist vorteilhafterweise jeweils dort angeordnet, wo die Dichtung der ersten Steckeraufnahmevorrichtung bzw. der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung auf die Signalverteilungsplatine auftreffen. Durch die zusätzliche Metallisierung wird die Diffusionsrate von eindringendem Wasser durch die Dichtung reduziert. In exemplary embodiments, the signal distribution board has a first metallization running around the first contact, preferably all contacts, against which the first connector receiving device is sealed against penetrating water. Analogously, the signal distribution board has a second metallization running around the second contact, against which the second connector receiving device is sealed against ingress of water. The first and second metallization are advantageously each arranged where the seal of the first connector receiving device and the second connector receiving device meet the signal distribution board. The additional metallization reduces the diffusion rate of penetrating water through the seal.
In weiteren Ausführungsbeispielen weist die Signalverteilungsplatine (optional zusätzlich zu der ersten und der zweiten Metallisierung) eine großflächige, insbesondere ganzflächige, Metallisierung auf. Die großflächige Metallisierung schützt ein Material der Platine, z.B. Epoxid, gegen eindringendes Wasser, das die Platine im schlechtesten Fall auch durchdringen könnte. Die großflächige Metallisierung ist im Bereich des ersten Kontakts und im Bereich des zweiten Kontakts elektrisch gegen den ersten und den zweiten Kontakt isoliert. Somit wird beispielsweise ein Kurzschluss zwischen den Kontakten verhindert. In Ausführungsbeispielen ist der erste Kontakt und der zweite Kontakt durch die Platine hindurchgeführt, wobei die Hindurchführung durch das Verlöten mit der Platine gegen eindringendes Wasser geschützt ist. Das Hindurchführen der Kontakte durch die Platine ermöglicht die Kontaktierung der Kontakte mittels Leiterbahnen auf einer der Steckeraufnahmevorrichtung abgewandten Seite der Platine. Würden die Leiterbahnen auf einer der Steckeraufnahmevorrichtung zugewandten Seite der Platine geführt, könnte eingedrungenes Wasser die Leiterbahnen entlang kriechen und so auch die Dichtung zwischen Steckeraufnahmevorrichtung und Signalverteilungsplatine überwinden. Der Schutz gegen eindringendes Wasser kann nunmehr bereits durch Löten der Kontakte in die Platine erfolgen. So können, wenn überhaupt, nur sehr geringe Mengen an Wasser durch die Platine hindurchdringen. Diese geringen Mengen an Wasser würden ferner an der Leiterbahn entlangkriechen, die mit dem betroffenen Kontakt kontaktiert ist. Dies geschieht jedoch nur über kurze Distanzen, so dass bei entsprechenden Wahl einer Länge der Leiterbahn jegliche Gefahr durch die eingedrungene geringe Menge an Wasser vermieden wird. Die Leiterbahn kann beispielsweise 5cm oder länger sein. In further exemplary embodiments, the signal distribution board (optionally in addition to the first and second metallization) has a large-area, in particular all-area, metallization. The large-area metallization protects a material of the circuit board, e.g. epoxy, against penetrating water, which in the worst case could penetrate the circuit board. The large-area metallization is electrically insulated from the first and second contacts in the area of the first contact and in the area of the second contact. This prevents a short circuit between the contacts, for example. In exemplary embodiments, the first contact and the second contact are led through the board, the lead-through being protected against penetrating water by being soldered to the board. Passing the contacts through the board enables the contacts to be contacted by means of conductor tracks on a side of the board facing away from the connector receiving device. If the conductor tracks were to be routed on a side of the board facing the connector receiving device, water that has penetrated could creep along the conductor tracks and thus also overcome the seal between the connector receiving device and the signal distribution board. Protection against the ingress of water can now be provided by soldering the contacts into the circuit board. This means that only very small amounts of water, if at all, can penetrate through the board. These small amounts of water would also creep along the conductor track that is in contact with the affected contact. However, this only takes place over short distances, so that if the length of the conductor track is selected accordingly, any risk of the small amount of water that has penetrated is avoided. The conductor track can be, for example, 5 cm or longer.
In Ausführungsbeispielen ist die Signalverteilungsplatine räumlich zwischen der (Aufnahme der) Signalverarbeitungsplatine und der ersten sowie der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung angeordnet. So kann die Signalverteilungsplatine eine wirksame Barriere gegen eindringendes Wasser bilden. Die Signalverarbeitungsplatine bleibt vor dem Wasser geschützt. In exemplary embodiments, the signal distribution board is spatially arranged between the (receptacle of) the signal processing board and the first and second connector receptacles. In this way, the signal distribution board can form an effective barrier against the ingress of water. The signal processing board remains protected from the water.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist zwischen der Signalverteilungsplatine und der Signalverarbeitungsplatine eine Stützstruktur angeordnet, die ausgebildet ist, eine von der ersten und/oder der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung einwirkende Kraft auf die Signalverteilungsplatine aufzunehmen. Ist Wasser in die Steckeraufnahmevorrichtung eingedrungen übt dieses Wasser durch den Wasserdruck eine nicht unerhebliche Kraft in dem Bereich des eingedrungenen Wassers auf die Signalverteilungsplatine aus. Diese Kraft könnte die Signalverteilungsplatine im schlimmsten Fall brechen. Aber selbst wenn die Kraft nur zu einem Verbiegen der Platine führt, kann die Dichtung zwischen der entsprechenden Steckeraufnahmevorrichtung und der Signalverteilungsplatine durch ein Durchbiegen der Signalverteilungsplatine gelöst werden, so dass das eingedrungene Wasser auch in weitere Teile der Signalverteilungsplatine eindringt und nicht mehr auf den Raum innerhalb der Steckeraufnahmevorrichtung beschränkt ist. Das Durchbiegen kann durch die die Stützstruktur verhindert werden. In further exemplary embodiments, a support structure is arranged between the signal distribution board and the signal processing board, which is designed to absorb a force acting on the signal distribution board from the first and / or the second connector receiving device. If water has penetrated the connector receiving device, this water exerts a not inconsiderable force on the signal distribution board in the area of the penetrated water due to the water pressure. In the worst case, this force could break the signal distribution board. But even if the force only leads to a bending of the board, the seal between the corresponding connector receiving device and the signal distribution board can be loosened by bending the signal distribution board, so that the penetrated water also penetrates into other parts of the signal distribution board and is no longer limited to the space within the connector receiving device. Bending can be prevented by the support structure.
In Ausführungsbeispielen kann die Steckeraufnahmevorrichtung, insbesondere der gesamte Deckel, und/oder die Stützstruktur (jeweils) ein Material aufweisen, das ein Elastizitätsmodul von mindestens 40GPa, insbesondere mindestens 70GPa aufweist. Beispielsweise weist ein Material der Steckeraufnahmevorrichtung bzw. der Stützstruktur ein Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, oder einen Kunststoff auf. Ein Metall weist jedoch typischerweise eine bessere Wärmeleitfähigkeit auf. Somit weist die Steckeraufnahmevorrichtung bzw. die Stützstruktur die nötige Robustheit auf, um dem Wasserdruck dauerhaft standzuhalten. Ferner kann die ein Metall aufweisende Stützstruktur bzw. der ein Metall aufweisende Deckel eine Wärmeabfuhr der Signalverteilungsplatine verbessern. In exemplary embodiments, the plug receiving device, in particular the entire cover, and / or the support structure (in each case) can have a material which has a modulus of elasticity of at least 40 GPa, in particular at least 70 GPa. For example, a material of the connector receiving device or the support structure comprises a metal, in particular aluminum or steel, or a plastic. However, a metal typically has better thermal conductivity. Thus, the connector receiving device or the support structure has the necessary robustness to withstand the water pressure over the long term. Furthermore, the support structure comprising a metal or the cover comprising a metal can improve a heat dissipation of the signal distribution board.
Analog ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser mit folgenden Schritten offenbart: Bilden einer ersten Steckeraufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines ersten Steckers, der einen ersten Teil der elektrischen Signale bereitstellt; Bilden einer zweiten Steckeraufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines zweiten Steckers, der einen zweiten Teil der elektrischen Signale bereitstellt; Bereitstellen einer Signalverteilungsplatine, die einen ersten Kontakt zur Kontaktierung des ersten Steckers und einen zweiten Kontakt zur Kontaktierung des zweiten Steckers aufweist; Abdichten der ersten Steckeraufnahmevorrichtung und der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung zur Signalverteilungsplatine gegen eindringendes Wasser; und Bereitstellen der elektrischen Signale von dem ersten Stecker und dem zweiten Stecker mittels der Signalverteilungsplatine für die Signalverarbeitungsplatine. Analogously, a method for producing a housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water is disclosed, comprising the following steps: forming a first connector receiving device for receiving a first connector which provides a first part of the electrical signals; Forming a second connector receiving device for receiving a second connector which provides a second portion of the electrical signals; Providing a signal distribution board which has a first contact for contacting the first connector and a second contact for contacting the second connector; Sealing the first connector receiving device and the second connector receiving device to the signal distribution board against ingress of water; and providing the electrical signals from the first connector and the second connector by means of the signal distribution board for the signal processing board.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Preferred exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 : eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines1: a schematic perspective illustration of part of a
Gehäuses zum Einsatz unter Wasser; Fig. 2a: eine schematische Draufsicht auf das Gehäuse aus Fig. 1 ; Housing for use under water; FIG. 2a: a schematic plan view of the housing from FIG. 1; FIG.
Fig. 2b: eine schematische Schnittdarstellung des Gehäuses aus Fig. 2a entlang der eingezeichneten Schnittkante mit weiteren, teilweise optionalen Merkmalen; FIG. 2b: a schematic sectional illustration of the housing from FIG. 2a along the drawn cutting edge with further, partially optional features; FIG.
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Signalverteilungsplatine desFig. 3 is a schematic plan view of a signal distribution board of the
Gehäuses aus Fig. 1; und Housing from Fig. 1; and
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Kontaktsystems. 4: a schematic representation of a contact system.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann. Before exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or identically acting elements, objects and / or structures in the different figures are provided with the same reference numerals, so that those shown in different exemplary embodiments Description of these elements is interchangeable or can be applied to one another.
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines Gehäuses 20 zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser. Das Gehäuse 20 weist eine erste und eine zweite Steckeraufnahmevorrichtung 22a, 22b sowie eine Signalverteilungsplatine 23 auf. Die erste und die zweite Steckeraufnahmevorrichtung 22a, 22b können Teil eines Deckels 24 des Gehäuses sein. Vorteilhafterweise sind die Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b und der Deckel 24 dann einstückig gefertigt. Dies reduziert die Gefahr, dass Wasser an Kontaktstellen zwischen Steckeraufnahmevorrichtung 22a, 22b und Deckel 24 in das Gehäuse eindringt. Der Deckel 24 ist in Fig. 20 durchsichtig gezeigt, damit die Signalverteilungsplatine 23 sichtbar ist. Die Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b sind gegen eindringendes Wasser abgedichtet (mechanisch) mit der Signalverteilungsplatine 23 verbunden. In anderen Worten fußen die Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b auf die Signalverteilungsplatine 23. Zur Abdichtung (des Fußpunkts) ist beispielhaft jeweils eine Dichtung 26a, 26b, gezeigt. 1 shows a schematic perspective illustration of part of a housing 20 for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water. The housing 20 has a first and a second connector receiving device 22a, 22b and a signal distribution board 23. The first and the second connector receiving device 22a, 22b can be part of a cover 24 of the housing. The plug receiving devices 22a, 22b and the cover 24 are then advantageously manufactured in one piece. This reduces the risk of water entering the housing at contact points between the plug receiving device 22a, 22b and the cover 24. The cover 24 is shown transparent in FIG. 20 so that the signal distribution board 23 is visible. The plug receiving devices 22a, 22b are sealed against penetrating water (mechanically) and are connected to the signal distribution board 23. In other words, the plug receiving devices 22a, 22b are based on the Signal distribution board 23. A seal 26a, 26b is shown as an example for sealing (the base point).
Fig. 2a zeigt eine schematische Draufsicht auf das Gehäuse aus Fig. 1. Der Deckel 24 verdeckt hier die Sicht auf die Signalverteilungsplatine 23. Eine Draufsicht auf die Signalverteilungsplatine ist in Fig. 3 dargestellt. In der Draufsicht wird ein erster Kontakt 28a und ein zweiter Kontakt 28b sichtbar. Der entsprechende Kontakt ist innerhalb der jeweiligen Steckeraufnahmevorrichtung angeordnet und mit der Signalverteilungsplatine (elektrisch) verbunden. Der erste Kontakt 28a kann einen in die erste Steckeraufnahmevorrichtung 28a eingestecken Stecker (elektrisch) kontaktieren. Der zweite Kontakt 28b kann einen in die zweite Steckeraufnahmevorrichtung 28b eingestecken Stecker (elektrisch) kontaktieren. Weiterhin ist mit A-A die Schnittebene (gestrichelt dargestellt) für die Darstellung aus Fig. 2b bezeichnet. 2a shows a schematic top view of the housing from FIG. 1. The cover 24 here covers the view of the signal distribution board 23. A top view of the signal distribution board is shown in FIG. A first contact 28a and a second contact 28b can be seen in the plan view. The corresponding contact is arranged within the respective connector receiving device and (electrically) connected to the signal distribution board. The first contact 28a can make (electrical) contact with a plug inserted into the first plug receiving device 28a. The second contact 28b can make (electrical) contact with a plug inserted into the second plug receiving device 28b. Furthermore, A-A denotes the sectional plane (shown in dashed lines) for the illustration from FIG. 2b.
Fig. 2b zeigt das Gehäuse 20 in der Schnittebene A-A aus Fig. 2a. Es sind die Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b mit den jeweils umlaufend darunter angeordneten Dichtungen 26a, 26b gezeigt. Die Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b durchdringen den Deckel 24 des Gehäuses 20. Innerhalb der Steckeraufnahmevorrichtungen 22a, 22b kann ein Stecker die Kontakte 28a, 28b kontaktieren. Diese sind in einem Ausführungsbeispiel als Federkontakt ausgeführt, können von dem Stecker also heruntergedrückt werden. Als Federkontakt kann der Kontakt 28a einen Stift und einen Zylinder aufweisen, wobei der Stift in den Zylinder hereingedrückt wird. FIG. 2b shows the housing 20 in the section plane A-A from FIG. 2a. The connector receiving devices 22a, 22b are shown with the seals 26a, 26b arranged circumferentially underneath. The plug receiving devices 22a, 22b penetrate the cover 24 of the housing 20. Within the plug receiving devices 22a, 22b, a plug can contact the contacts 28a, 28b. In one embodiment, these are designed as spring contacts, so they can be pressed down by the plug. As a spring contact, the contact 28a can have a pin and a cylinder, the pin being pressed into the cylinder.
Der Kontakt, insbesondere der Zylinder bei Verwendung eines Federkontakts, ist durch die Signalverteilungsplatine 23 hindurchgeführt. Wird von einem Stecker ein elektrisches Signal bereitgestellt, kann der Kontakt 28a, 28b das elektrische Signal abgreifen. Mittels Leiterbahnen (nicht gezeigt) kann das elektrische Signal auf der Signalverteilungsplatine 23 verteilt werden. Mittels einer elektrischen Verbindung 30 kann das elektrische Signal von den Leiterbahnen für die Signalverarbeitungsplatine bereitgestellt werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Kabels erfolgen, von dem ein Stecker mit der Signalverteilungsplatine 23 und ein Stecker mit der Signalverarbeitungsplatine verbunden ist. Mit Bezugszeichen 32 ist eine Aufnahme für die Signalverarbeitungsplatine gezeigt, die Signalverarbeitungsplatine kann aber auch ohne separate Aufnahme direkt in dem Gehäuse 20 angeordnet sein. The contact, in particular the cylinder when a spring contact is used, is passed through the signal distribution board 23. If an electrical signal is provided by a plug, the contact 28a, 28b can pick up the electrical signal. The electrical signal can be distributed on the signal distribution board 23 by means of conductor tracks (not shown). An electrical connection 30 can be used to provide the electrical signal from the conductor tracks for the signal processing board. This can be done, for example, by means of a cable, of which a plug is connected to the signal distribution board 23 and a plug is connected to the signal processing board. Reference numeral 32 is a receptacle for the signal processing board, but the signal processing board can also be arranged directly in the housing 20 without a separate receptacle.
Optional ist zwischen der Signalverteilungsplatine 23 und der Signalverarbeitungsplatine bzw. der Aufnahme 32 dafür, eine Stützstruktur 34 angeordnet. Die Stützstruktur 34 kann wie in Fig. 2b gezeigt als Platte ausgestaltet sein, auf der die Signalverteilungsplatine 23 großflächig aufliegt. Alternativ ist es auch vorstellbar, Pfosten oder Zylinder (zentriert) unterhalb der Steckeraufnahmevorrichtungen vorzusehen. Somit kann verhindert werden, dass sich die Signalverteilungsplatine 23 bei einwirkendem Wasserdruck im Fehlerfall durchbiegt und die Dichtung 26a, 26b nicht mehr in Kontakt mit der Signalverteilungsplatine steht. Dann kann das Wasser ungehindert in das gesamte Gehäuse Vordringen. Optionally, a support structure 34 is arranged between the signal distribution board 23 and the signal processing board or the receptacle 32 for it. As shown in FIG. 2b, the support structure 34 can be designed as a plate on which the signal distribution board 23 rests over a large area. Alternatively, it is also conceivable to provide posts or cylinders (centered) below the connector receiving devices. It can thus be prevented that the signal distribution board 23 bends when water pressure is applied in the event of a fault and the seal 26a, 26b is no longer in contact with the signal distribution board. Then the water can penetrate unhindered into the entire housing.
Weiter optional weist das Gehäuse 20 eine Wandung 36 auf, die insbesondere wasserdicht mit dem Deckel 24 verbunden ist und die weiteren Komponenten des Gehäuses 20 (unterhalb des Deckels), insbesondere wasserdicht, einschließt. Further optionally, the housing 20 has a wall 36, which is connected to the cover 24 in a watertight manner in particular and which encloses the further components of the housing 20 (below the cover), in particular watertightly.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Signalverteilungsplatine 23 in einer Draufsicht. Die Signalverteilungsplatine 23 weist optional eine großflächige Metallisierung 38 auf. Diese schützt ein Material der Signalverteilungsplatine 23 vor eingedrungenem Wasser, so dass die Signalverteilungsplatine sich nicht mit Wasser vollsaugt und aufquillt und/oder verlangsamt die Diffusion von Wasser durch die Signalverteilungsplatine 23. Vorteilhafterweise weist die großflächige Metallisierung 38 im Bereich des ersten Kontakts 28a und im Bereich des zweiten Kontakts 28b jeweils eine Isolation 40a, 40b zu den Kontakten 28a, 28b auf. Die erste Isolation 40a und die zweite Isolation 40b können mittels Aussparung der Metallisierung in diesem Bereich erhalten werden. Alternativ kann um den jeweiligen Kontakt ein (elektrisch) isolierendes Material angeordnet sein. Dann tritt nur das isolierende Material mit der großflächigen Metallisierung 38 in Kontakt und nicht der Kontakt 28a, 28b selber. Somit wird ein Kurzschluss zwischen den Kontakten durch die großflächige Metallisierung verhindert. Weiter optional weist die Signalverteilungsplatine 23 umlaufend um den ersten Kontakt 28a eine erste Metallisierung 42a auf. Gegen diese erste Metallisierung 42a ist die erste Steckeraufnahmevorrichtung gegen eindringendes Wasser abgedichtet. Analog weist die Signalverteilungsplatine 23 umlaufend um den zweiten Kontakt 28b eine zweite Metallisierung 42b auf. Gegen diese zweite Metallisierung 42b ist die zweite Steckeraufnahmevorrichtung gegen eindringendes Wasser abgedichtet. In anderen Worten liegen die Dichtungen 26a, 26b (vgl. Fig. 1 und Fig. 2b) auf der ersten bzw. der zweiten Metallisierung 42a, 42b auf. 3 shows a schematic illustration of the signal distribution board 23 in a top view. The signal distribution board 23 optionally has a large-area metallization 38. This protects a material of the signal distribution board 23 from penetrating water, so that the signal distribution board does not soak up water and swell and / or slow down the diffusion of water through the signal distribution board 23 of the second contact 28b each have an insulation 40a, 40b to the contacts 28a, 28b. The first insulation 40a and the second insulation 40b can be obtained by cutting out the metallization in this area. Alternatively, an (electrically) insulating material can be arranged around the respective contact. Then only the insulating material comes into contact with the large-area metallization 38 and not the contact 28a, 28b itself. This prevents a short circuit between the contacts due to the large-area metallization. Further optionally, the signal distribution board 23 has a first metallization 42a running around the first contact 28a. The first connector receiving device is sealed against penetrating water against this first metallization 42a. Analogously, the signal distribution board 23 has a second metallization 42b running around the second contact 28b. The second connector receiving device is sealed against penetrating water against this second metallization 42b. In other words, the seals 26a, 26b (cf. FIGS. 1 and 2b) lie on the first and the second metallization 42a, 42b, respectively.
Die großflächige Metallisierung 38 ist in Fig. 3 ganzflächig auf der gesamten Oberfläche der Signalverteilungsplatine angeordnet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel reicht es aus, wenn die großflächige Metallisierung 38 innerhalb, vorteilhafterweise auch unterhalb, der ersten und der zweiten Metallisierung 42a, 42b angeordnet ist. Primär sollte nur in dem Bereich Wasser eindringen, so dass ein Schutz des Materials der Platine in diesem Bereich am wichtigsten ist. The large-area metallization 38 is arranged over the entire area in FIG. 3 on the entire surface of the signal distribution board. In a further exemplary embodiment, it is sufficient if the large-area metallization 38 is arranged within, advantageously also below, the first and second metallization 42a, 42b. Primarily, water should only penetrate into the area, so protecting the material of the circuit board in this area is most important.
Die erste und die zweite Metallisierung 42a, 42b können auf der großflächigen Metallisierung 38 aufgebracht sein. In einem Verfahren kann demnach zuerst die großflächige Metallisierung mittels eines geeigneten (Beschichtungs-) Verfahrens auf die Platine aufgebracht werden. In weiteren zweiten Schritt kann dann die erste und die zweite Metallisierung, beispielsweise unter Verwendung einer entsprechenden Maskierung, auf die großflächige Metallisierung aufgebracht werden. The first and the second metallization 42a, 42b can be applied to the large-area metallization 38. In one method, the large-area metallization can therefore first be applied to the circuit board by means of a suitable (coating) method. In a further second step, the first and the second metallization can then be applied to the large-area metallization, for example using a corresponding masking.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittarstellung eines Kontaktsystems 44 basierend auf der Darstellung des Gehäuses aus Fig. 2b. Das Kontaktsystem 44 weist das Gehäuse 20 in einer beliebigen Ausführungsform sowie einen Stecker 46 auf. Die erste Steckeraufnahmevorrichtung 22a nimmt den Stecker 46 passgenau auf. Der Stecker 20 umfasst eine umlaufenden Steckerdichtung 48. Die umlaufende Steckerdichtung dichtet eine Außenwand des Steckers 46 gegen die erste Steckeraufnahmevorrichtung 22a gegen eindringendes Wasser ab. Pfeil 50a deutet an, dass der Stecker 46 in die erste Steckeraufnahmevorrichtung 22a eingeführt und wieder herausgezogen werden kann. Optional ist der Stecker 46 mittels einer Versiegelung 52 gegen eindringendes Wasser geschützt. Zur Kontaktierung des Steckers 46, insbesondere einer Ader, die in einer elektrischen Leitung ein elektrisches Signal führt, kann das Gehäuse 20 einen ersten Federkontakt 28a aufweisen. Der erste Federkontakt 28a ist in die Signalverteilungsplatine 23 hineindrückbar, wenn der Stecker 46 in die erste Steckeraufnahmevorrichtung 22a eingeführt wird. Der erste Federkontakt 28a weist jedoch eine dauerhafte Gegenkraft gegen das Hineindrücken auf, so dass der Stecker 46 zuverlässig kontaktiert wird. Das von dem Stecker bereitgestellte elektrische Signal kann somit über den Federkontakt 48 abgegriffen werden und beispielsweise zur weiteren Signalverarbeitung mittels der Signalverteilungsplatine an die Signalverarbeitungsplatine weitergeleitet werden. Pfeil 50b deutet an, dass der Federkontakt in die Steckeraufnahmevorrichtung 46 hineingedrückt werden kann und mittels einer Federkraft wieder hervorkommt wenn der Stecker den Federkontakt nicht mehr in die Steckeraufnahmevorrichtung 46 hineindrückt. FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a contact system 44 based on the illustration of the housing from FIG. 2b. The contact system 44 has the housing 20 in any embodiment and a plug 46. The first connector receiving device 22a receives the connector 46 in a precisely fitting manner. The plug 20 comprises a circumferential plug seal 48. The circumferential plug seal seals an outer wall of the plug 46 against the first plug receiving device 22a against ingress of water. Arrow 50a indicates that the plug 46 can be inserted into the first plug receiving device 22a and pulled out again. Optionally, the plug 46 is protected against the ingress of water by means of a seal 52. For contacting the plug 46, in particular a wire that carries an electrical signal in an electrical line, the housing 20 can have a first spring contact 28a. The first spring contact 28a can be pressed into the signal distribution board 23 when the plug 46 is inserted into the first plug receiving device 22a. The first spring contact 28a, however, has a permanent counterforce against being pushed in, so that contact is reliably made with the plug 46. The electrical signal provided by the plug can thus be tapped via the spring contact 48 and, for example, forwarded to the signal processing board for further signal processing by means of the signal distribution board. Arrow 50b indicates that the spring contact can be pressed into the plug receiving device 46 and comes out again by means of a spring force when the plug no longer presses the spring contact into the plug receiving device 46.
Die offenbarten (Wasser-) Schallwandler sind für den Einsatz unter Wasser, insbesondere im Meer, ausgelegt. Die Schallwandler sind ausgebildet, Wasserschall in eine dem Schalldruck entsprechenden elektrischen Signal (z.B. Spannung oder Strom), das Wasserschallsignal, umzuwandeln. Überdies sind die Schallwandler ausgebildet, eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umzuwandeln. Die Schallwandler können demnach als Wasserschallwandler und/oder als Wasserschallsender verwendet werden. Als sensorisches Material weisen die Schallwandler ein piezoelektrisches Material, beispielsweise eine Piezokeramik, auf. Die Schallwandler können für (Aktiv- und/oder Passiv-) Sonar (sound navigation and ranging, dt.: Schall-Navigation und -Entfernungsbestimmung) eingesetzt werden. Die Schallwandler sind nicht für medizinische Anwendungen geeignet. The disclosed (water) sound transducers are designed for use under water, in particular in the sea. The sound transducers are designed to convert water-borne sound into an electrical signal (e.g. voltage or current) corresponding to the sound pressure, the water-borne sound signal. In addition, the sound transducers are designed to convert an applied electrical voltage into water-borne sound. The sound transducers can accordingly be used as water-borne sound converters and / or as water-borne sound transmitters. The sound transducers have a piezoelectric material, for example a piezoceramic, as the sensor material. The transducers can be used for (active and / or passive) sonar (sound navigation and ranging). The sound transducers are not suitable for medical applications.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Although some aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogous to this are aspects that have been described in connection with or as a process step a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei. The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It is to be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to other skilled persons. It is therefore intended that the invention be limited only by the scope of protection of the following patent claims and not by the specific details presented herein with reference to the description and explanation of the exemplary embodiments.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
20 Gehäuse 20 housing
22 Steckeraufnahmevorrichtung 23 Signalverteilungsplatine 22 Connector receiving device 23 Signal distribution board
24 Deckel 26 Dichtung 28 Kontakt 24 cover 26 seal 28 contact
30 Verbindung zwischen Signalverteilungsplatine und Signalverarbeitungsplatine 32 Aufnahme für die Signalverarbeitungsplatine 30 Connection between signal distribution board and signal processing board 32 Receptacle for the signal processing board
34 Stützstruktur 36 Wandung 34 support structure 36 wall
38 großflächige Metallisierung 40 Isolierung 42 erste und zweite Metallisierung 38 large-area metallization 40 insulation 42 first and second metallization
44 Kontaktsystem 46 Stecker 48 Steckerdichtung 50 Pfeil 52 Versiegelung 44 Contact system 46 Connector 48 Connector seal 50 Arrow 52 Sealing

Claims

Patentansprüche Claims
1. Gehäuse (20) zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser mit folgenden Merkmalen: einer ersten Steckeraufnahmevorrichtung (22a) zur Aufnahme eines ersten Steckers, der einen ersten Teil der elektrischen Signale bereitstellt und einer zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22b) zur Aufnahme eines zweiten Steckers, der einen zweiten Teil der elektrischen Signale bereitstellt; einer Signalverteilungsplatine (23), die einen ersten Kontakt (28a) zur Kontaktierung des ersten Steckers und einen zweiten Kontakt (28b) zur Kontaktierung des zweiten Steckers aufweist, wobei die Signalverteilungsplatine (23) ausgebildet ist, die elektrischen Signale von dem ersten Stecker und dem zweiten Stecker der Signalverarbeitungsplatine bereitzustellen; wobei die erste Steckeraufnahmevorrichtung (22a) und die zweite Steckeraufnahmevorrichtung (22b) zur Signalverteilungsplatine (23) gegen eindringendes Wasser abgedichtet sind. 1. Housing (20) for receiving a signal processing board for processing electrical signals underwater with the following features: a first connector receiving device (22a) for receiving a first connector which provides a first part of the electrical signals and a second connector receiving device (22b) for receiving a second connector providing a second portion of the electrical signals; a signal distribution board (23) which has a first contact (28a) for contacting the first connector and a second contact (28b) for contacting the second connector, the signal distribution board (23) being designed, the electrical signals from the first connector and the provide a second connector to the signal processing board; wherein the first connector receiving device (22a) and the second connector receiving device (22b) to the signal distribution board (23) are sealed against ingress of water.
2. Gehäuse (20) gemäß Anspruch 1 , wobei die Signalverteilungsplatine (23) umlaufend um den ersten Kontakt (28a) eine erste Metallisierung (42a) aufweist, gegen die die erste Steckeraufnahmevorrichtung (22a) gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist und umlaufend um den zweiten Kontakt (28b) eine zweite Metallisierung (42b) aufweist, gegen die die zweite Steckeraufnahmevorrichtung (22b) gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist. 2. Housing (20) according to claim 1, wherein the signal distribution board (23) circumferentially around the first contact (28a) has a first metallization (42a) against which the first connector receiving device (22a) is sealed against ingress of water and circumferentially around the second Contact (28b) has a second metallization (42b) against which the second connector receiving device (22b) is sealed against ingress of water.
3. Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverteilungsplatine (23) eine großflächige Metallisierung (38) aufweist, die im Bereich des ersten Kontakts und im Bereich des zweiten Kontakts elektrisch gegen den ersten und den zweiten Kontakt (28b) isoliert ist. 3. Housing (20) according to one of the preceding claims, wherein the signal distribution board (23) has a large-area metallization (38) which electrically insulates from the first and second contacts (28b) in the area of the first contact and in the area of the second contact is.
4. Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zur Abdichtung gegen eindringendes Wasser zwischen der ersten Steckeraufnahmevorrichtung (22a) und der Signalverteilungsplatine (23) sowie zwischen der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22b) und der Signalverteilungsplatine (23) jeweils eine Dichtung, insbesondere ein O-Ring angeordnet ist. 4. Housing (20) according to one of the preceding claims, wherein for sealing against ingress of water between the first connector receiving device (22a) and the signal distribution board (23) and between the second connector receiving device (22b) and the signal distribution board (23) each have a seal, in particular an O-ring is arranged.
5. Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Kontakt (28a) und der zweite Kontakt (28b) durch die Platine hindurchgeführt sind, wobei die Hindurchführung gegen eindringendes Wasser geschützt ist. 5. Housing (20) according to one of the preceding claims, wherein the first contact (28a) and the second contact (28b) are passed through the board, wherein the passage is protected against penetrating water.
6. Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverteilungsplatine (23) räumlich zwischen der Aufnahme der Signalverarbeitungsplatine und der ersten sowie der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22a, 22b) angeordnet ist. 6. Housing (20) according to one of the preceding claims, wherein the signal distribution board (23) is arranged spatially between the receptacle of the signal processing board and the first and the second connector receiving device (22a, 22b).
7. Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse die Signalverarbeitungsplatine aufweist; wobei zwischen der Signalverteilungsplatine (23) und der Signalverarbeitungsplatine eine Stützstruktur (34) angeordnet ist, die ausgebildet ist, eine von der ersten und/oder der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22a, 22b) einwirkende Kraft auf die Signalverteilungsplatine (23) aufzunehmen. 7. housing (20) according to any one of the preceding claims, wherein the housing comprises the signal processing board; wherein a support structure (34) is arranged between the signal distribution board (23) and the signal processing board, which is designed to absorb a force acting on the signal distribution board (23) from the first and / or the second connector receiving device (22a, 22b).
8. Kontaktsystem (44) zum Einsatz unter Wasser mit folgenden Merkmalen: einem Stecker; und dem Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Steckeraufnahmevorrichtung (22a) ausgebildet ist, den Stecker (46) passgenau aufzunehmen; wobei der Stecker (46) eine umlaufende Steckerdichtung (48) aufweist, die ausgebildet ist, eine Außenwand des Steckers (46) gegen die erste Steckeraufnahmevorrichtung (22a) gegen eindringendes Wasser abzudichten. 8. Contact system (44) for use under water with the following features: a plug; and the housing (20) according to any one of the preceding claims, wherein the first connector receiving device (22a) is designed to receive the connector (46) with an accurate fit; wherein the plug (46) has a circumferential plug seal (48) which is designed to seal an outer wall of the plug (46) against the first plug receiving device (22a) against ingress of water.
9. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses zur Aufnahme einer Signalverarbeitungsplatine zur Verarbeitung von elektrischen Signalen unter Wasser mit folgenden Schritten: 9. A method for manufacturing a housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water, comprising the following steps:
Bilden einer ersten Steckeraufnahmevorrichtung (22a) zur Aufnahme eines ersten Steckers, der einen ersten Teil der elektrischen Signale bereitstellt; Forming a first connector receiving device (22a) for receiving a first connector which provides a first portion of the electrical signals;
Bilden einer zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22b) zur Aufnahme eines zweiten Steckers, der einen zweiten Teil der elektrischen Signale bereitstellt; Forming a second connector receiving device (22b) for receiving a second connector which provides a second portion of the electrical signals;
Bereitstellen einer Signalverteilungsplatine, die einen ersten Kontakt (28a) zur Kontaktierung des ersten Steckers und einen zweiten Kontakt (28b) zur Kontaktierung des zweiten Steckers aufweist; Providing a signal distribution board which has a first contact (28a) for contacting the first connector and a second contact (28b) for contacting the second connector;
Abdichten der ersten Steckeraufnahmevorrichtung (22a) und der zweiten Steckeraufnahmevorrichtung (22b) zur Signalverteilungsplatine (23) gegen eindringendes Wasser; und Sealing the first connector receiving device (22a) and the second connector receiving device (22b) to the signal distribution board (23) against ingress of water; and
Bereitstellen der elektrischen Signale von dem ersten Stecker und dem zweiten Stecker mittels der Signalverteilungsplatine (23) für die Signalverarbeitungsplatine. Providing the electrical signals from the first connector and the second connector by means of the signal distribution board (23) for the signal processing board.
EP21707969.8A 2020-03-04 2021-02-23 Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water Pending EP4115477A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020202774.9A DE102020202774A1 (en) 2020-03-04 2020-03-04 Housing for receiving a signal processing board for processing electrical signals under water
PCT/EP2021/054462 WO2021175666A1 (en) 2020-03-04 2021-02-23 Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4115477A1 true EP4115477A1 (en) 2023-01-11

Family

ID=74732927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21707969.8A Pending EP4115477A1 (en) 2020-03-04 2021-02-23 Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4115477A1 (en)
DE (1) DE102020202774A1 (en)
WO (1) WO2021175666A1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2641135A1 (en) * 1988-12-23 1990-06-29 Thomson Csf Method of manufacturing a sealed connector and connector obtained by this method
DE20017093U1 (en) * 2000-10-05 2000-12-21 Buhler Motor Gmbh Earth contact
US7203070B2 (en) * 2003-12-03 2007-04-10 Tyco Electronics Canada, Ltd. Sealed electronic input/output module
DE102014007443A1 (en) 2014-05-21 2015-11-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Electrical assembly for a motor vehicle and method for mounting such an electrical assembly
DE102014114641A1 (en) 2014-10-09 2016-04-14 Krones Aktiengesellschaft Device for filling a container with a filling product
CN207234033U (en) 2017-06-22 2018-04-13 中航光电科技股份有限公司 Rectangular insert and its sealing ring

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020202774A1 (en) 2021-09-09
WO2021175666A1 (en) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008052327A1 (en) Electromagnetically shielded connector
DE102004012593A1 (en) sensor module
DE102015204851A1 (en) Multi-core cable and method of making a multi-core cable
DE102016125350A1 (en) Connecting element and transmitter housing with inserted therein connecting element
DE102012014519B3 (en) Dispatcher box e.g. sensor actuator box has annular connecting element which is provided to electrically-conductive contact foot portion of sleeve with metallic surface on underside of circuit board
WO2021175666A1 (en) Housing for receiving a signal processing circuit board for processing electrical signals under water
DE102018127900A1 (en) Cable lug, contact element and method for its production
EP3477777A1 (en) Electrical conductor with screen conductor
EP4115476A1 (en) Connector for use under water
DE102005006145B4 (en) Cable housing and electrical connection for shielded cables
DE102015122868A1 (en) Multiple plug especially for a vehicle for connecting a coaxial cable, with the multi-plug connectable socket, multiple plug connector comprising such a multiple plug and such a socket and vehicle with such a multiple plug
WO2023020799A1 (en) Electric plug
WO2009019190A1 (en) Spring contact-connection of electrical contact areas of an electronic component
DE102017206217A1 (en) Electrical contact arrangement
DE3816766A1 (en) CONNECTING DEVICE FOR HIGH VOLTAGE WIRING FOR VEHICLE ENGINES
EP4115200A1 (en) Waterborne sound transducer for receiving or transmitting waterborne sound
DE112017000996B4 (en) Ground connection
DE102020108509B4 (en) Electrically shielded housing
DE102016103955A1 (en) Underwater plug for an underwater vehicle as well as a procedure with it and underwater vehicle
DE102016209477A1 (en) Punching grid arrangement for a transmission control module with Cu and Al punched grids connected by an encapsulated wire bond connection
DE102018002076B3 (en) IMPLEMENTATION OF ELECTRICITY CIRCUITS FOR THE HERMETIC SEPARATION OF TWO MEDIA AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE102016006484A1 (en) Component, in particular for a vehicle
EP2434601B1 (en) Assembly for connecting an electrical component with an electrical unit
DE102021109298A1 (en) Cable connection unit for a junction box
EP0035699B1 (en) Position measuring device with sockets for electrical connection

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221004

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)