PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4309028B4 13.04.2006
Titel Geber und Verfahren zur Herstellung eines Gebers
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Wehner, Holger, 60487 Frankfurt, DE
Vertreter Klein, T., Dipl.-Ing.(FH), Pat.-Anw., 55263 Wackernheim
DE-Anmeldedatum 20.03.1993
DE-Aktenzeichen 4309028
Offenlegungstag 22.09.1994
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse H02G 15/013(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01D 11/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01K 1/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01K 13/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Geber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sie betrifft ferner einen nach diesem Verfahren hergestellten Geber gemäß Anspruch 4.

In vielen Bereichen der Technik werden Meß- und Steuerungsvorgänge benutzt, um Systeme sicherer, zuverlässiger und/oder überschaubarer zu gestalten. Zur Erfassung der für das betreffende System relevanten Zustände dienen Geber, die die Zustandsänderungen in Änderungen elektrischer Größen umsetzen.

Dementsprechend liegt die Meßstelle möglichst so, daß die Zustandsänderung unmittelbar und verzögerungsfrei erfaßt werden kann. Im allgemeinen sind die Geber über Meßleitungen mit den Eingängen des Meß- oder Steuergerätes verbunden.

Im Falle der Erfassung atmosphärischer Zustandsgrößen sind Geber so aufgebaut, daß Sensoren in Schutzgehäusen angeordnet sind, die ihrerseits direkt der Atmosphäre ausgesetzt sind, beispielsweise, um die Temperatur der Luft oder deren Feuchte zu messen. Daraus ergibt sich das Problem der Abdichtung der Kabeleinführung in das Schutzgehäuse. Insbesonder Außentemperaturgeber in Kraftfahrzeugen, die zur Erfassung der Lufttemperatur bei winterlichen Bedingungen ungeschützt außen am Fahrzeug dicht über der Fahrbahn, z. B. an der vorderen Stoßstange, angebracht sind, unterliegen dem Einfluß von Nässe und Streusalznebeln, die vom Staudruck des Fahrtwindes auch durch geringste Undichtigkeiten in das Innere des Gebergehäuses gedrückt werden und dort durch Korrosion zu Störungen und Ausfällen führen können.

Bei Gebern zur Erfassung atmosphärischer Zustände, insbesondere Außentemperaturgeber für Kraftfahrzeuge, nach dem Stande der Technik werden zur Erzielung der gewünschten Dichtigkeit das Gehäuse und das Meßkabel an der Eintrittsstelle miteinander verklebt. Nach diesem Verfahren hergestellte Geber weisen jedoch den Nachteil auf, daß der Kleber mit dem Kabel und dem Gehäuse keine dauerhafte Verbindung eingeht und mit zunehmender Nutzungsdauer an der Klebestelle Feuchtigkeit mit den beschriebenen Folgen eintritt.

Bei einer anderen Art von Gebern wird die gewünschte Abdichtung an der Kabeleintrittsstelle dadurch erreicht, daß hier ein entsprechend geformtes Elastomerteil eingesetzt wird, das infolge seiner Elastizität die Dichtheit über die gesamte Lebensdauer des Gerätes gewährleistet. Der Nachteil besteht darin, daß die Montage zeitaufwendig und dafür gut geschultes Personal notwendig ist.

Aus der DE 39 30 702 A1 ist ein Geber, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse angeordneten Sensor, der durch eine Öffnung des Gehäuses mit einem Anschlusskabel verbunden ist, bekannt. Dabei ist das Kabel von einem thermoplastischen Kunststoff ein Gehäuseteil bildend umspritzt. Ein thermoplastischen Schmelzkleben ist hier zwischen dem Gehäuse des Gebers und dem Gehäuseteil eingebracht.

Darüber hinaus offenbart GB 2 242 577 A einen Stecker mit einem Gehäuse und einem Anschlusskabel, wobei Gehäuse und Anschlusskabel im Bereich des Übergangs vom Gehäuse zum Anschlusskabel von einem elastomeren Werkstoff zur Lagesicherung des Kabels umschlossen werden.

Ferner ist aus DE 92 13 774.1 U1 ein Sensorgehäuse bekannt, das einen O-Ring zwischen einem Abschlusskabel und einem Gehäuseteil aufweist.

Aus der DE 32 27 403 A1 ist ein Steckverbinder, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei zusammensteckbaren Steckerteilen mit jeweils einem isolierenden Gehäuse, mindestens einer elektrischen Zuleitung und korrespondieren Kontaktteilen und einem schmelzbaren Einsatz zur Abdichtung des Gehäuses bekannt. Zwischen dem zum Ende zu zylindrischen Gehäuse und der Zuleitung sitzt der Einsatz aus schmelzbarem, elastischem Material, der verdrehsicher im Gehäuse gehalten ist.

Der Erfindung liegt daher zum einen die Aufgabe zugrunde, einen Geber, insbesondere einen Außentemperaturgeber für Kraftfahrzeuge, derart weiterzuentwickeln, dass während der gesamten Lebensdauer eine dichte Verbindung zwischen dem Gebergehäuse und dem Anschlusskabel erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Der erfindungsgemäße Geber, insbesondere Außentemperaturgeber für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse angeordneten Sensor zur Erfassung atmosphärischer Zustände, der durch eine Öffnung des Gehäuses mit einem Anschlußkabel verbunden ist, ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und das Anschlußkabel im Bereich des Übergangs vom Gehäuse zum Anschlußkabel von einer Manschette aus thermoplastischem Schmelzkleber umschlossen ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß infolge der dauerhaften Adhäsion des Schmelzklebers sowohl am Gehäuse als auch am Kabelmantel über die gesamte Lebensdauer des Gebers eine dichte Verbindung erhalten bleibt. Ferner ist vorteilhaft, daß auch bei extremen Einsatzbedingungen, wie Betriebstemperaturen von –40 C bis +150 C, keine nachteiligen Veränderungen der Klebestelle zu erwarten sind.

Dadurch, dass Gehäusewand das Anschlußkabel auf einer vorgegebenen Länge mit Abstand umfaßt und die Manschette den Zwischenraum zwischen Gehäusewand und Anschlußkabel ausfüllt, verlängert sich die Kriechstrecke entlang des Kabelmantels und die Verbindung wird noch zuverlässiger.

Weil daß die Gehäusewand in dem Bereich, in dem das Anschlußkabel von der Gehäusewand mit Abstand umfaßt ist, eine Vielzahl radialer Öffnungen aufweist, tritt eine wirksame Zugentlastung der Kabelanschlüsse ein. Die Manschette aus thermoplastischem Schmelzkleber durchdringt diese Öffnungen und auch bei starker Zugbeanspruchung gleitet die Manschette nicht entlang der Gehäusewand.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist im Gehäuse angrenzend an die Manschette aus thermoplastischem Schmelzkleber abdichtend eine Buchse vorgesehen. Diese Ausführungsform hält die Wärmeleitpaste im vorderen Teil des Gebergehäuses zurück und verhindert gleichzeitig das Eindringen des Schmelzklebers in diesen Bereich.

Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gebers anzugeben, das in einfacher unnd kostensparender Weise die angestrebten Eigenschaften des damit hergestellten Gebers sichert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Maßnahmen des Anspruchs 4.

Im einzelnen ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gebers dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und das Anschlußkabel im Bereich des Übergangs vom Gehäuse auf das Anschlußkabel mit thermoplastischem Schmelzkleber umspritzt wird. Dadurch läßt sich wenig zeitaufwendig die angestrebte dichtende Verbindung zuverlässig erreichen. Dabei spielt offensichtlich eine entscheidende Rolle, daß der Spritzvorgang mit hohem Druck erfolgt und dadurch Fehlstellen in der Mannschette vermieden werden.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, daß das Gehäuse mit dem vorkonfektionierten Anschlußkabel gemeinsam als Einlegeteil in eine auf einer Spritzgießmaschine befestigten Form eingelegt und beide im Bereich des Übergangs vom Gehäuse auf das Anschlußkabel mit thermoplastischem Schmelzkleber umspritzt werden. Diese Maßnahmen gewährleisten ein gleichmäßiges und zufriedenstellendes Ergebnis auch beim Einsatz minder gut geschulten Personals.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Außentemperaturgeber nach der Erfindung in Längsschnittdarstellung.

Ein röhrenförmiges Gehäuse 1 endet in einer halbkugelförmigen Spitze 2, in der eine Sensorpille 3 als Heiß- oder Kaltleiter zur Temperaturmessung am Ende einer längs das Gehäuse 1 durchlaufenden Kontaktplatte 4 angeordnet ist. Auf beiden Seiten der Kontaktplatte 4 verbinden galvanisch hergestellte Leiterbahnen die Anschlußdrähte 5,6 der Sensorpille 3 mit den Kabelanschlüssen 7, 8 des Meßkabels 9.

Zur Verbesserung des Wärmeübergangs ist das Gehäuse 1 zumindest in der Umgebung der Sensorpille 3 mit einer Wärmeleitpaste, z.B. auf Silikonbasis, gefüllt. Eine in das offene Ende des Gehäuses 1 eingeführte und eingepreßte Buchse 10 schließt das Gehäuse 1 ab und verhindert das Auslaufen der Wärmeleitpaste. Gleichzeitig umfaßt die Buchse 10 die Kabelanschlüsse 7, 8 des Meßkabels 9 und wirkt so als Zugentlastung für den Kabelanschluß.

Auf der von der halbkugelförmigen Spitze 2 abgewandten Seite der Buchse 10 ist die Wandung des Gehäuses 1 mit einer Vielzahl von Bohrungen 11 versehen. Dabei erstrecken sich die Bohrungen 11 im wesentlichen von der Buchse 10 bis zum offenen Ende des Gehäuses 1 über eine Länge, auf der auch das Anschlußkabel 9 innerhalb des Gehäuses 1 geführt ist.

Eine Manschette 12 aus einem thermoplastischen Schmelzkleber umschließt die durch die Bohrungen 11 gekennzeichnete Gehäuselänge und füllt auch den Zwischenraum 13 zwischen der Gehäusewand und dem Kabelmantel des Anschlußkabels 9. Eine axiale Verlängerung 14 der Manschette 12 mit vermindertem Außendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser der Manschette 12 verbessert die Haftung der Manschette am Anschlußkabel 9 und wirkt gleichzeitig als Knickschutz für dieses.


Anspruch[de]
  1. Geber, insbesondere Außentemperaturgeber für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse angeordneten Sensor zur Erfassung atmosphärischer Zustände, der durch eine Öffnung des Gehäuses mit einem Anschlusskabel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und das Anschlusskabel (9) im Bereich des Übergangs vom Gehäuse zum Anschlusskabel von einer Manschette (12) aus thermoplastischem Schmelzkleber umschlossen ist, wobei die Gehäusewand das Anschlusskabel (9) auf einer vorgegebenen Länge mit Abstand umfasst und die Manschette (12) den Zwischenraum zwischen Gehäusewand und Anschlusskabel ausfüllt und wobei die Gehäusewand in dem Bereich, in dem das Anschlusskabel (9) von der Gehäusewand mit Abstand umfasst ist, eine Vielzahl radialer Öffnungen (12) aufweist.
  2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) angrenzend an die Manschette (12) aus thermoplastischem Schmelzkleber abdichtend eine Buchse (10) vorgesehen ist.
  3. Geber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (1), Anschlußkabel (9), Buchse (10) und Manschette (12) koaxial zueinander angeordnet sind.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Gebers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und das Anschlußkabel (9) im Bereich des Übergangs vom Gehäuse auf das Anschlußkabel mit thermoplastischem Schmelzkleber umspritzt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Gebers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit dem vorkonfektionierten Anschlußkabel (9) gemeinsam als Einlegeteil in eine auf einer Spritzgießmaschine befestigten Form eingelegt und beide im Bereich des Übergangs vom Gehäuse auf das Anschlußkabel mit thermoplastischem Schmelzkleber umspritzt werden.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com