DE9213774U1

DE9213774U1 - Sensor housing

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Publication number: DE9213774U1
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Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2002-10-14

Description

SensorgehäuseSensor housing

Die Neuerung betrifft ein Sensorgehäuse, das aus einem zylindrischen, vorzugsweise mit einem Außengewinde versehenen Mittelteil, einem stirnseitigen Abschlußteil und einem endseitigen Deckelteil versehen ist. Das Abschlußteil ist in das Mittelteil eingesetzt und/oder eingeschraubt und enthält mindestens ein Sensorelement, während das Deckelteil die Durchführung für die elektrischen Anschlüsse aufweist. Der Innenraum des Sensorgehäuses ist mit einem Harz aufgefüllt.The innovation relates to a sensor housing that is made up of a cylindrical middle part, preferably with an external thread, a front end part and an end cover part. The end part is inserted and/or screwed into the middle part and contains at least one sensor element, while the cover part has the passage for the electrical connections. The interior of the sensor housing is filled with a resin.

Das eingangs beschriebene Sensorgehäuse wird in allen Bereichen der Industrie, insbesondere zur Aufnahme induktiver, kapazitiver oder optischer Näherungsschalter eingesetzt, wie auch insbesondere im Bereich der Fluidtechnik als Strömungssensor verwendet.The sensor housing described above is used in all areas of industry, in particular to accommodate inductive, capacitive or optical proximity switches, and also in particular in the field of fluid technology as a flow sensor.

Insbesondere bei induktiven Näherungsschaltern ist es erforderlich, daß das in der Regel metallische Gehäuse stirnseitig offen ist, damit das von dem Sensorelement, einem induktiven Resonanzkreis, ausgehende elektromagnetische Feld in den Außenraum gelangen kann. Damit dieses Sensorelement nicht aggressiven, insbesondere aber feuchten Umweltbedingungen ausgesetzt ist, ist das metallische Sensorgehäuse durch eine Kunststoffkappe gegenüber der Umwelt verschlossen.In the case of inductive proximity switches in particular, it is necessary that the housing, which is usually made of metal, is open at the front so that the electromagnetic field emanating from the sensor element, an inductive resonance circuit, can reach the outside. To ensure that this sensor element is not exposed to aggressive, and in particular moist, environmental conditions, the metal sensor housing is sealed from the environment by a plastic cap.

Zum weiteren Schutz gegen Umwelteinflüsse ist das gesamte Gehäuse, das sowohl das Sensorelement wie auch den elektronischen Verstärker enthält, mit einem Gießharz aufgefüllt, so daß der in dieser Weise ausgebildete Sensor gegen das Eindringen von Flüssigkeiten und andere Umwelteinflüsse sicher geschützt ist. Das dem Sensorelement gegenüberliegende noch offene Teil des Sensorgehäuses ist ebenfalls mit einem Deckelteil verschlossen, das lediglich eine Bohrung für die Zuführung des Anschlußkabels aufweist. Es gibt auch Ausführungen, die anstelle des Kabels einen Steckanschluß besitzen.For further protection against environmental influences, the entire housing, which contains both the sensor element and the electronic amplifier, is filled with a cast resin so that the sensor designed in this way is safely protected against the ingress of liquids and other environmental influences. The part of the sensor housing opposite the sensor element that is still open is also closed with a cover part that only has a hole for the connection cable to be fed through. There are also versions that have a plug connection instead of a cable.

Bei besonders ungünstigen Umgebungsbedingungen, die immer dann vorliegen, wenn bei großer Luftfeuchtigkeit gleichzeitig große Temperaturunterschiede auftreten, reicht die eingangs beschriebene Abdichtung gegen Umwelteinflüsse nicht mehr aus. In solchen Fällen werden O-Ringe eingesetzt, die das Abschlußteil und das Deckelteil gegen das Mittelteil abdichten, und so einen hermetisch geschützten Innenraum schaffen.In particularly unfavorable environmental conditions, which always occur when there is high humidity and large temperature differences at the same time, the sealing against environmental influences described above is no longer sufficient. In such cases, O-rings are used that seal the end part and the cover part against the middle part, thus creating a hermetically protected interior.

Bei einer solchen Konstruktion dichten die in das Sensorgehäuse eingebrachten O-Ringe jedoch nicht richtig ab, weil während der flüssigen Phase des in das Sensorgehäuse eingebrachten Harzes dieses in einen Teil der Nut eindringen kann, in die der O-Ring eingesetzt ist. Obwohl der O-Ring unter diesen Bedingungen noch dichtet,However, with such a design, the O-rings inserted into the sensor housing do not seal properly because, during the liquid phase of the resin inserted into the sensor housing, it can penetrate into part of the groove into which the O-ring is inserted. Although the O-ring still seals under these conditions,

ist er jedoch in der Nut eingesperrt und kann sich nicht mehr frei bewegen, was insbesondere bei Viton-O-Ringen von Bedeutung ist. Durch Kapillarwirkung ist es zudem möglich, daß geringfügige Mengen eingedrungener aggressiver Flüssigkeit aufgrund der Kapillarwirkung in die den O-Ring umfassende Harzschicht gelangen. Dadurch wird das Harz angegriffen und quillt. Hierdurch erhöht sich der auf den O-Ring ausgeübte Druck und führt insbesondere bei starken Klimawechseln zu einer langsamen Zerstörung. Damit ist die Dichtungsschranke aufgehoben und aggressive Medien können jetzt in das im Innenraum des Sensorgehäuses befindliche Harz eindringen.However, it is locked in the groove and can no longer move freely, which is particularly important for Viton O-rings. Due to capillary action, it is also possible for small amounts of aggressive liquid to penetrate into the resin layer surrounding the O-ring. This attacks the resin and causes it to swell. This increases the pressure exerted on the O-ring and leads to slow destruction, particularly in the event of strong climate changes. This removes the sealing barrier and aggressive media can now penetrate into the resin inside the sensor housing.

Aufgabe der Neuerung war es, die in das Mittelteil des Sensorgehäuses eingesetzten zusätzlichen Teile so abzudichten, daß die Funktion des O-Rings durch das in das Sensorgehäuse eingebrachte Gießharz nicht negativ beeinflußt werden kann.The aim of the innovation was to seal the additional parts inserted into the middle section of the sensor housing in such a way that the function of the O-ring cannot be negatively influenced by the casting resin introduced into the sensor housing.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch den Anspruch dargelegt. Die dort beschriebene Doppel-O-Ring-Technik beinhaltet zwei wesentliche Vorteile. Der dem Innenraum des Sensorgehäuses zunächst liegende O-Ring hat ausschließlich die Aufgabe, zu verhindern, daß beim Auffüllen des Sensorgehäuses mit einem flüssigen Harz, dieses in die Nut des ersten O-Rings eindringen kann. DiesesThe solution to this problem is set out in the claim. The double O-ring technology described therein contains two significant advantages. The O-ring located closest to the interior of the sensor housing has the sole task of preventing the liquid resin from penetrating the groove of the first O-ring when the sensor housing is filled with it. This

Verfahren stellt eine sehr preisgünstige Dichtungstechnik dar, denn es wäre auch denkbar, das Abschlußteil so genau in das Mittelteil des Sensorgehäuses einzupassen, daß kein Harz an den ersten O-Ring dringen kann. Fertigungstechnisch ist dies jedoch sehr aufwendig, so daß die Doppel-O-Ring-Technik die Herstellung einer Passung überflüssig macht.The process is a very cost-effective sealing technique, because it would also be conceivable to fit the end part so precisely into the middle part of the sensor housing that no resin can penetrate the first O-ring. However, in terms of manufacturing technology, this is very complex, so that the double O-ring technique makes the production of a fit unnecessary.

Auch verhält sich nicht jedes Harz gegenüber dem Werkstoff eines O-Rings neutral, so daß der das Harz abdichtende O-Ring so gewählt werden kann, daß er gegenüber den Harzeinflüssen resistent ist. Hingegen kann der erste O-Ring so ausgelegt sein, daß er für die Dichtung des den Sensor umgebenden Mediums optimiert ist. Wird die Abdichtung für das Deckelteil in der gleichen Weise durchgeführt wie für das stirnseitige Abschlußteil, und ist dafür weiterhin gesorgt, daß keine Flüssigkeit durch den elektrischen Anschluß an den Sensor eindringen kann, so liegt ein Gießharz vergossenes Sensorgehäuse vor, das auch bei vollem Eintauchen in ein Medium eine große Gewähr für Dichtigkeit und damit für die Funktion des Sensors gewährleistet.Also, not every resin is neutral towards the material of an O-ring, so that the O-ring sealing the resin can be selected so that it is resistant to the effects of the resin. On the other hand, the first O-ring can be designed so that it is optimized for sealing the medium surrounding the sensor. If the sealing for the cover part is carried out in the same way as for the front end part, and if it is also ensured that no liquid can penetrate through the electrical connection to the sensor, then the sensor housing is cast in resin, which offers a high level of tightness and thus the function of the sensor even when fully immersed in a medium.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using an embodiment.

Das Sensorgehäuse besteht aus dem Mittelteil (1),The sensor housing consists of the middle part (1),

dem Abschlußteil (2) und dem Deckelteil (3). Der Innenraum des Sensorgehäuses ist mit einem Gießharz (6) aufgefüllt. Im Abschlußteil sind zwei Einstiche (4) eingebracht, die je einen O-Ring aufnehmen. Auch das Deckelteil weist zwei Einstiche für die Aufnahme von je einem O-Ring (5) auf. Das Anschlußkabel (7) ist aus dem Deckelteil (3) herausgeführt. Die Dichtung dieses Kabels erfolgt üblicherweise durch eine Stopfbuchsenverschraubung. Es ist jedoch auch möglich, Deckelteil und Kabel mit einem Schrumpfschlauch zu versehen und diesen auf beide Teile aufzuschrumpfen.the end part (2) and the cover part (3). The interior of the sensor housing is filled with a casting resin (6). Two recesses (4) are made in the end part, each of which holds an O-ring. The cover part also has two recesses for each of which holds an O-ring (5). The connection cable (7) is led out of the cover part (3). This cable is usually sealed using a gland screw connection. However, it is also possible to provide the cover part and cable with a shrink tube and shrink this onto both parts.

In Abb. 2 ist ein Strömungssensor dargestellt, der wiederum ein Abschlußteil (2), das in diesem Falle aus Metall besteht, und ein Gehäuseteil (1) aufweist. Das Abschlußteil weist wieder einen doppelten O-Ring (4) auf und hat gleichzeitig ein Gewinde (8), mit dessen Hilfe es in das Mittelteil (1) eingeschraubt ist. Der Innenraum beider Teile ist wieder mit Gießharz (6) aufgefüllt. Innerhalb des Abschlußteils ist im stirnseitigen Sensorgehäuse das die Funktion des Sensors bestimmende Sensorelement (9) eingebracht.Fig. 2 shows a flow sensor which again has a closure part (2), which in this case is made of metal, and a housing part (1). The closure part again has a double O-ring (4) and at the same time has a thread (8) with which it is screwed into the middle part (1). The interior of both parts is again filled with cast resin (6). The sensor element (9) which determines the function of the sensor is inserted inside the closure part in the front sensor housing.

Claims

Protection claims

1. Sensor housing with a cylindrical middle part, preferably provided with an external thread, which has a closure part on the front side, which is inserted and/or screwed into the middle part, and which contains at least one sensor element, with a cover part, which has a passage for electrical connections, with a resin filling within the sensor housing, characterized in that the sealing of the front closing part against the middle part of the sensor housing against media acting externally on the sensor housing is sealed by two O-rings, each inserted in a groove, which are arranged one above the other in planes that are perpendicular to the central axis of the middle part.

2. Sensor housing according to claim 1, characterized in that the O-rings are introduced on the cylindrical outer casing of the part of the end part inserted into the middle part.

3. Sensor housing according to claim 1, characterized in that the O-rings are inserted in the inner cylinder wall of the middle part facing the end part.

4. Sensor housing according to claims 1 to 3, characterized in that the cover part is sealed against the middle part by two O-rings and the corresponding design features according to claim 2 or 3 are fulfilled.

5. Sensor housing according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that at least one O-ring is introduced into the cylindrical part of the outer casing of the end part and at least one O-ring is introduced into the inner cylinder wall of the middle part, in such a way that both O-rings are located one above the other in the direction of the center axis of the middle part.

6. Sensor housing according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the cable feedthrough within the feedthrough through the cover part is sealed against externally acting media by at least two O-rings.

7. Sensor housing after one or more

of claims 1 to 6, characterized in that the end part has a thread with which it is screwed into the middle part.

8. Sensor housing according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the two O-rings are made of two different materials,

preferably in the combination Viton - rubber

9. Sensor housing according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that more than two superimposed O-rings are used.

10. Sensor housing according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the cable is sealed by at least two O-rings and/or that a shrink tube seal is present between the cover part and the middle part.