DE-102024132137-A1 - Sensor und Verfahren zur Montage einer Sensoreinheit in einem Sensorgehäuse eines solchen Sensors

Abstract

Bei einem Sensor mit einem rohrförmigen Sensorgehäuse (100) und mit einer im Inneren des Sensorgehäuses (100) befestigbaren Sensoreinheit (200) ist die Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) mittels eines auf einer Sensorkapselung (210) positionierbaren Sprengrings (400), der im montierten Zustand der Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) in einer zwischen der Sensorkapselung (210) und dem Sensorgehäuse (100) ausgebildeten Sprengringaufnahme zu liegen kommt, axial unverschieblich befestigbar.

Inventors

• Antal Ulrich

Assignees

• BALLUFF GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (12)

1. Sensor mit einem rohrförmigen Sensorgehäuse (100) und mit einer im Inneren des Sensorgehäuses (100) befestigbaren Sensoreinheit (200), dadurch gekennzeichnet , dass die Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) mittels eines auf einer Sensorkapselung (210) positionierbaren Sprengrings (400), der im montierten Zustand der Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) in einer zwischen der Sensorkapselung (210) und dem Sensorgehäuse (100) ausgebildeten Sprengringaufnahme zu liegen kommt, axial unverschieblich befestigbar ist.
2. Sensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Abdichtung des Sensors mittels eines O-Rings (300) erfolgt, der im montierten Zustand der Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) in einer zwischen der Sensorkapselung (210) der Sensoreinheit (200) und dem Sensorgehäuse (100) ausgebildeten O-Ringaufnahme zu liegen kommt.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Sensorgehäuse (100) eine radial nach innen vorspringende Kante (130) und dass die Sensorkapselung (210) der Sensoreinheit (200) eine radial nach außen vorspringende Stufe (230) derart aufweisen, dass die Kante (130) und die Stufe (230) im montierten Zustand der Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) in Radialrichtung des Sensorgehäuses (100) einen vorgebbaren Abstand aufweisen und so einen die O-Ringaufnahme bildenden ringförmig umlaufenden Hohlraum ausbilden.
4. Sensor nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand zwischen der Kante (130) und der Stufe (230) abhängig von Materialeigenschaften, insbesondere der Elastizität, des O-Rings (300) vorgebbar ist.
5. Sensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Sensorgehäuse (100) an einer vorgegebenen Position in der Innenwand eine ringförmig umlaufende Erste Nut (140) aufweist und dass die Sensorkapselung (210) der Sensoreinheit (200) eine ringförmig umlaufende zweite Nut (240) aufweist, die so positioniert ist, dass die erste Nut (140) der zweiten Nut (240) im montierten Zustand der Sensoreinheit (200) in dem Sensorgehäuse (100) gegenüberliegt und der dadurch ausgebildete ringförmig umlaufende Hohlraum die Sprengringaufnahme bildet.
6. Sensor nach einem der Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Sprengring (400) in Schieberichtung (R) und/oder entgegen der Schieberichtung (R) eine kegelstumpfförmige Fase (410, 420)) aufweist, wobei die Achse der wenigstens einen kegelstumpfförmigen Fase (410, 420) und die Achse des Sensorgehäuses (100) zusammenfallen.
7. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Sprengring (400) aus Kunststoff oder Metall besteht.
8. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Sensorkapselung (210) in Schieberichtung (R) eine in das Innere des Sensorgehäuses (100) gerichtete kegelstumpfförmige Fase (250) aufweist, wobei die Achse der kegelstumpfförmigen Fase (250) und die Achse des Sensorgehäuses (100) zusammenfallen.
9. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Sensorgehäuse (100) an seiner stirnseitigen Öffnung eine Fase (150) aufweist.
10. Verfahren zur Montage einer Sensoreinheit (200) in einem Sensorgehäuse (100) eines Sensors nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Montage eines Sprengrings (400) in der ringförmig umlaufenden zweiten Nut der Sensorkapselung (210); - Schieben der Sensoreinheit (200) in das Innere des rohrförmigen Sensorgehäuses (100), bis der Sprengring (400) in die ringförmig umlaufende Erste Nut (140) in der Innenwand des Sensorgehäuses (100) expandiert.
11. Verfahren zur Montage einer Sensoreinheit (200) in einem Sensorgehäuse (100) eines Sensors nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Montage eines Sprengrings (400) in der ringförmig umlaufenden ersten Nut in der Innenwand des Sensorgehäuses (100); - Schieben der Sensoreinheit (200) in das Innere des rohrförmigen Sensorgehäuses (100), bis der in die ringförmig umlaufende zweite Nut der Sensorkapselung (210) zu liegen kommt
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet , dass der O-Ring vor oder nach der Montage des Sprengrings (400) in der ringförmig umlaufenden zweiten Nut der Sensorkapselung (210) bzw. in der ringförmig umlaufenden ersten Nut in der Innenwand des Sensorgehäuses (100) an der nach außen vorspringenden Stufe der Sensorkapselung (210) montiert wird, so dass der O-Ring beim Schieben der Sensoreinheit (200) in das Sensorgehäuse (100) zur Ausbildung einer Abdichtung deformiert wird und, nachdem der Sprengring (400) in der Sprengringaufnahme positioniert ist, in der zwischen der Sensorkapselung (210) und dem Sensorgehäuse (100) ausgebildeten O-Ring-Aufnahme zu liegen kommt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor nach der Gattung des Anspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Montage einer Sensoreinheit in einem Sensorgehäuse eines solchen Sensors. Heutige Sensoren und insbesondere Miniatursensoren weisen eine elektronische Schaltung auf, die der Auswertung der Sensorsignale, der Einstellung der Sensorparameter und dergleichen dient. Die elektronische Schaltung sowie das eigentliche Sensorelement sind dabei sehr oft in sehr kleinen, meistens zylindrischen Gehäusen angeordnet. Diese Gehäuse weisen nicht selten Außengewinde auf, um ähnlich einer Schraube in einem Maschinenteil, einem Gehäuse oder dergleichen montiert werden zu können. Bei bekannten Sensoren werden die elektronische Schaltung und das Sensorelement, welches meistens in einer Sensorkapselung eingebettet ist, die beispielsweise aus Duroplast besteht, in dem Inneren des rohrförmigen Gehäuses beispielsweise durch Kleben oder mittels geeigneter Flansche befestigt. Klebstoffe oder Füllstoffe, beispielsweise Harze, Schaumstoffe etc. stellen jedoch nicht selten gefährliche Materialien dar, die wenig umweltfreundlich oder sogar giftig sind. Darüber hinaus sind sie schwierig zu handhaben, insbesondere was den Transport, die Lagerung, das Einfüllen, die Aushärtungszeit/-temperatur und dergleichen betrifft. Eine andere Befestigungsmöglichkeit, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist das Bördeln. Hierfür sind allerdings Spezialwerkzeuge erforderlich, Bördelstempel, Pressmaschinen und dergleichen. Bei dieser Befestigungsweise kann darüber hinaus das rohrförmige Sensorgehäuse leicht beschädigt werden. Ein aus dem Stand der Technik bekannter Sensor geht beispielsweise aus der DE 20 2013 007 756 U1 hervor. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und einen Sensor bereitzustellen, der einfach und schnell zu montieren ist und der darüber hinaus gegenüber äußeren Einflüssen widerstandsfähig und insbesondere wasserdicht ist. Offenbarung der Erfindung Der erfindungsgemäße Sensor weist den Vorteil auf, dass er auf einfache Weise und schnell zu montieren ist und dass er gleichzeitig gegenüber äußeren Umwelteinflüssen widerstandsfähig ist und dass insbesondere ein Eindringen von Wasser in das Innere des Sensorgehäuses wirkungsvoll verhindert wird. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse mittels eines auf dem Sensorelement positionierbaren Sprengrings, der im montierten Zustand der Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse in einer zwischen der Sensoreinheit und dem Sensorgehäuse ausgebildeten Sprengringaufnahme zu liegen kommt, axial unverschieblich befestigbar ist. Diese Befestigungsweise erlaubt eine sehr schnelle und gleichzeitig präzise Montage. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Abdichtung des Sensors mittels eines O-Rings erfolgt, der im montierten Zustand der Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse in einer zwischen einer Sensorkapselung der Sensoreinheit und dem Sensorgehäuse ausgebildeten O-Ring-Aufnahme zu liegen kommt. Hierdurch wird eine Abdichtung des gesamten Sensors erzielt. Das Sensorelement ist in die Sensorkapselung eingebettet und so gegenüber äußeren Einflüssen geschützt. Durch den O-Ring zwischen der Sensorkapselung, der Sensoreinheit und dem Sensorgehäuse wird wirkungsvoll der Eintritt von Stoffen, insbesondere von Wasser, in das Innere des Sensorgehäuses verhindert. Damit die Montage des O-Rings zur Ausbildung der vorbeschriebenen Abdichtung simultan mit der Montage der Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse erfolgen kann, sieht ein sehr vorteilhafter Aspekt der Erfindung vor, dass das Sensorgehäuse eine radial nach innen vorspringende Kante und dass die Sensorkapselung der Sensoreinheit eine radial nach außen vorspringende Stufe derart aufweisen, dass die Kante und die Stufe im montierten Zustand der Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse in Radialrichtung des Sensorgehäuses einen vorgebbaren Abstand aufweisen und so einen die O-Ring-Aufnahme bildenden, ringförmig umlaufenden Hohlraum ausbilden. Durch diese Kante und die Stufe wird auf nachfolgend noch näher zu beschreibende Weise eine Positionierung des O-Rings in der O-Ring-Aufnahme während der Montage der Sensoreinheit in dem Sensorgehäuse mittels des Sprengrings bewerkstelligt. Es ist dabei besonders vorteilhaft vorgesehen, dass der Abstand zwischen der Kante und der Stufe abhängig von Materialeigenschaften, insbesondere der Elastizität, des O-Rings vorgebbar ist. Der O-Ring hat eine doppelte Funktion. Er ist für die wasserdichte Abdichtung der Verbindung verantwortlich und er verleiht der Verbindung außerdem eine elastische Vorspannung. Dabei ist die O-Ring-Aufnahme so gestaltet, dass der O-Ring mindestens in axialer Richtung, d. h. parallel zur Achse des rohrförmigen Sensorgehäuses, oder sowohl in axialer als auch in radialer Richtung komprimiert wird. Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass da