DE10041166C2

DE10041166C2 - Electronic switching device

Info

Publication number: DE10041166C2
Application number: DE2000141166
Authority: DE
Inventors: Franz Sauter
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: DE10041166A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schaltgerät, mit einem vorzugsweise hülsenförmigen Gehäuse, mit einem Sensormodul, mit einem Endstück, insbe sondere einem Steckermodul oder einem Kabelanschlußmodul, und mit einem Elektronikmodul, wobei zu dem Sensormodul zumindest ein Sensor und ein Sensordeckel gehören und das Elektronikmodul von einer Kunststoffumhül lung umgeben ist.The invention relates to an electronic switching device, preferably with one sleeve-shaped housing, with a sensor module, with an end piece, esp special a connector module or a cable connection module, and with a Electronics module, with at least one sensor and one to the sensor module Sensor cover belong and the electronics module from a plastic cover lung is surrounded.

Elektronische Schaltgeräte der zuvor erläuterten Art sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt, insbesondere als induktive und kapazitive Näherungsschalter. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich zwar in erster Linie mit derartigen Näherungsschaltern, sie ist jedoch nicht auf diese be schränkt, so daß der allgemeinere Begriff elektronische Schaltgeräte verwen det wird. Hierunter werden auch optoelektronische Sensoren sowie Ultra schall- und Mikrowellensensoren verstanden. All diese Schaltgeräte haben durch ihre berührungslose Arbeitsweise für den industriellen Einsatz nahezu ideale Voraussetzungen. Sie arbeiten verschleißfrei, ermöglichen hohe Schalt frequenzen und Schaltgenauigkeiten und sind unempfindlich gegenüber Vi brationen, Staub und Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde sind derartige elek tronische Schaltgeräte millionenfach im Einsatz, und sie beweisen seit Jahr zehnten ihre Zuverlässigkeit in allen technischen Bereichen. Aufgrund ihres überaus großen Anwendungsbereichs gibt es unzählige Variationen und Sonderbauformen von elektronischen Schaltgeräten, die sich nicht nur in der Art der verwendeten Sensoren, sondern beispielsweise auch in der Bauform, Baugröße, Gehäuseart oder Anschlußart unterscheiden. Es besteht somit das Bedürfnis, die Produktion der unterschiedlichen elektronischen Schaltgeräte zu vereinfachen, indem die Schaltgeräte modulartig aufgebaut sind, so daß durch Kombination der einzelnen Module auf einfache und schnelle Weise unterschiedliche elektronische Schaltgeräte für unterschiedliche Anforde rungen zur Verfügung stehen. Ist das elektronische Schaltgerät modulartig aufgebaut, so können einzelne Module, beispielsweise das Sensormodul, das Endstück und das Elektronikmodul, unabhängig voneinander gefertigt und zwischengelagert werden. Erst in der Endmontage werden dann die einzel nen Module kundenspezifisch zusammengebaut. Electronic switching devices of the type explained above are in a variety known from embodiments, in particular as inductive and capacitive Proximity switch. The present invention is concerned first Line with such proximity switches, but it is not on this limits, so that the more general term use electronic switching devices det. These include optoelectronic sensors and Ultra understood sound and microwave sensors. Have all of these switchgear thanks to their non-contact mode of operation for industrial use ideal conditions. They work wear-free, enable high switching frequencies and switching accuracy and are insensitive to Vi Brations, dust and moisture. For this reason, such are elek Tronic switchgear in use millions of times, and they have been proving for years tenth their reliability in all technical areas. Because of her there are countless variations and extremely wide range of applications Special designs of electronic switching devices that are not only in the Type of sensors used, but also for example in the design, Differentiate size, type of housing or type of connection. So there is Need the production of different electronic switching devices to be simplified by the switching devices are constructed in a modular manner, so that by combining the individual modules in a simple and quick way different electronic switching devices for different requirements available. Is the electronic switching device modular built, so individual modules, such as the sensor module, the End piece and the electronics module, manufactured independently of each other and be temporarily stored. Only in the final assembly are the individual modules assembled customer-specifically.

Eingangs ist ausgeführt worden, daß das elektronische Schaltgerät ein Gehäuse auf weist. Dieses Gehäuse ist vorteilhafterweise hülsenförmig, d. h. es ist an beiden Stirn seiten offen und hat einen kreisförmigen Querschnitt. Daneben kann das Gehäuse je doch auch einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei jedoch auch dann das Gehäuse an beiden Stirnseiten offen ist.It has been stated at the outset that the electronic switching device has a housing has. This housing is advantageously sleeve-shaped, i. H. it is on both foreheads sides open and has a circular cross-section. In addition, the housing can but also have a rectangular or square cross section, however even then the housing is open on both ends.

Wie alle elektrischen und elektronischen Geräte, müssen die in Rede stehenden elek tronischen Schaltgeräte bestimmten Schutzanforderungen genügen. Hierzu gehört auch die Forderung, daß der Strom, der durch eine Person fließt, die das elektronische Schaltgerät berührt, einen maximal zulässigen Wert nicht überschreiten darf. Bei einem Anschluß des elektronischen Schaltgeräts an 250 V beträgt dieser maximal zu lässige Wert beispielsweise 10 mA. Werden diese Anforderungen erfüllt, so entspricht das elektronische Schaltgerät den Anforderungen der Schutzklasse 11, d. h. es handelt sich um ein elektronisches Schaltgerät mit einer Schutzisolierung. Zur Realisierung dieser Anforderungen ist es somit erforderlich, daß das Gehäuse des elektronischen Schaltgeräts gegenüber allen spannungsführenden Teilen des Schaltgeräts ausreichend isoliert ist. Eine solche Isolierung ist insbesondere dann notwendig, wenn es sich um ein Metallgehäuse handelt, beispielsweise um eine bei Näherungsschaltern häufig ver wendete Metallhülse mit oder ohne Außengewinde.Like all electrical and electronic devices, the electronic switching devices in question must meet certain protection requirements. This also includes the requirement that the current flowing through a person who touches the electronic switching device must not exceed a maximum permissible value. When the electronic switching device is connected to 250 V, this maximum permissible value is, for example, 10 mA. If these requirements are met, the electronic switching device complies with the requirements of protection class 11 , ie it is an electronic switching device with protective insulation. To meet these requirements, it is therefore necessary that the housing of the electronic switching device is sufficiently insulated from all live parts of the switching device. Such insulation is particularly necessary if it is a metal housing, for example a metal sleeve frequently used with proximity switches, with or without an external thread.

Die aus den zuvor genannten Gründen notwendige Isolierung aller spannungsführen den Teile des elektronischen Schaltgeräts wird im Stand der Technik in der Regel da durch realisiert, daß das in das Gehäuse eingesetzte Sensormodul und das Elektronik modul vollständig mit einem Gießharz vergossen werden. Aus der DE 196 25 589 A1 ist ein Nährungsschalter mit einem hülsenförmigen Gehäuse, einem Sensormodul, einem Steckermodul und einem Elektronikmodul bekannt, wobei das Elektronikmodul bereits vor dem Einsetzen in das Gehäuse mit dem Steckermodul mechanisch fest ver bunden wird. Bei dem bekannten Nährungsschalter erfolgt die notwendige Isolierung aller spannungsführenden Teile dadurch, daß die in den Nährungsschalter bzw. in das Gehäuse eingesetzte Schalterelektronik vollständig mit Gießharz vergossen wird. Auch aus der DE 31 23 594 C2 ist ein Nährungsschalter mit einem metallischen Gehäuse bekannt, wobei alle Teile der auf einer Leiterplatte angeordneten Schaltung dadurch gegenüber dem metallischen Gehäuse zuverlässig isoliert sind, daß das Gehäuseinnere vollständig mit Gießharz ausgegossen ist. The isolation of all voltage conductors necessary for the aforementioned reasons the parts of the electronic switching device are usually there in the prior art by realizing that the sensor module inserted in the housing and the electronics module can be completely cast with a resin. From DE 196 25 589 A1 is a proximity switch with a sleeve-shaped housing, a sensor module, a connector module and an electronics module known, the electronics module mechanically secure with the plug module before inserting it into the housing is bound. In the known proximity switch, the necessary insulation takes place all live parts in that the in the proximity switch or in the Switch electronics used housing is completely potted with casting resin. DE 31 23 594 C2 also describes a proximity switch with a metallic one Housing known, all parts of the circuit arranged on a circuit board are reliably insulated from the metallic housing that the The interior of the housing is completely filled with resin.

Ein derartiger Vollverguß ist nun zunächst deshalb nachteilig, weil er relativ zeitauf wendig ist und große Mengen von Gießharz benötigt werden. Darüber hinaus ist durch den Vollverguß eine spätere Reparatur oder ein Austausch von einzelnen Modulen nahezu unmöglich. Schließlich kann es bei einem voll vergossenen elektronischen Schaltgerät aufgrund von temperaturbedingten Ausdehnungen des Gießharzes zur Be schädigung des Elektronikmoduls bzw. einzelner auf dem Elektronikmodul angeord neter elektronischer Bauteile kommen.Such a full encapsulation is initially disadvantageous because it is relatively time-consuming is maneuverable and large quantities of casting resin are required. In addition, is by the full encapsulation of a later repair or replacement of individual modules almost impossible. After all, it can be a fully potted electronic Switchgear due to temperature-related expansion of the casting resin Damage to the electronic module or individual arranged on the electronic module neter electronic components come.

Neben dem vollständigen Vergießen des elektronischen Schaltgeräts gibt es noch die Möglichkeit der Verwendung von Isolationshülsen, um die zuvor genannten Anforde rungen zu erfüllen. Derartige Isolationshülsen führen nun entweder zu einer deutlichen Reduzierung des für das Sensormodul und das Elektronikmodul zur Verfügung stehenden Platzes im Inneren des Gehäuses oder sind dann, wenn sie sehr dünnwandig sind, aufwendig herzustellen. Darüber hinaus ist die Realisierung einer dauerhaften, über einen großen Temperaturbereich gleichbleibend guten Verbindung zwischen der Isolationshülse und dem Gehäuse schwierig. Aus der DE 38 18 499 C2 ist ein ein gangs beschriebenes elektronisches Schaltgerät bekannt, das eine zweiteilig ausge führte Innenhülse aufweist, wobei die eine Innenhülse beidseitig offen und die andere Innenhülse einseitig geschlossen ist. Zur Gewährleistung der erforderlichen Dichtig keit sind die beiden Innenhülsen durch Ultraschall-Kunststoffschweißung miteinander verbunden. Bei dem bekannten elektronischen Schaltgerät erfolgt auch die Abdichtung zwischen dem einen Ende des zweiten Hülsenteils und dem Endstück durch eine mit tels Ultraschall-Kunststoffschweißung hergestellte dauerhafte Verbindung der beiden Teile miteinander. Dadurch wird die Realisierung des elektronischen Schaltgeräts relativ aufwendig und schwierig.In addition to the complete potting of the electronic switching device, there is also the Possibility of using insulation sleeves to meet the aforementioned requirements achievements. Such insulation sleeves now either lead to a clear one Reduction of the available for the sensor module and the electronics module standing space inside the housing or when they are very thin-walled are complex to manufacture. In addition, the realization of a permanent, consistently good connection between the Isolation sleeve and the housing difficult. From DE 38 18 499 C2 is a known electronic switching device known that a two parts out led inner sleeve, one inner sleeve open on both sides and the other Inner sleeve is closed on one side. To ensure the necessary tightness The two inner sleeves are welded together using ultrasonic plastic welding connected. In the known electronic switching device, the sealing is also carried out between one end of the second sleeve part and the end piece with a Ultrasonic plastic welding made permanent connection between the two Share with each other. This is the realization of the electronic switching device relatively complex and difficult.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschrie bene elektronische Schaltgerät mit einer der Schutzklasse 11 entsprechenden Schutz isolierung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Isolierung der spannungsführenden Bauteile technologisch einfach und preiswert realisiert ist. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stel len, mit dem die Montage eines derartigen elektronischen Schaltgeräts schnell und ein fach erfolgen kann. The present invention is therefore based on the object to provide the above-described electronic switching device with a protection class 11 corresponding protective insulation, in which the isolation of the live components is technologically simple and inexpensive. In addition, the present invention has for its object to provide a method len with which the assembly of such an electronic switching device can be done quickly and easily.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektronischen Schaltgerät dadurch gelöst, daß in das Sensormodul und/oder in das Endstück ein Isolier- und Abdichtmittel aus einem ela stischen Material eingefüllt ist und daß im fertig montierten Zustand des elektro nischen Schaltgeräts zumindest das eine Ende der Kunststoffumhüllung in das Isolier- und Abdichtmittel im Sensormodul und/oder im Endstück eingesteckt ist, wobei das Isolier- und Abdichtmittel im Einfüllzustand flüssig und im ausgehärteten Zustand noch so elastisch ist, daß die Kunststoffumhüllung in das Isolier- und Abdichtmittel einsteckbar ist.The previously derived and shown task is the one described above electronic switching device solved in that in the Sensor module and / or in the end piece an insulating and sealing agent from an ela tical material is filled and that in the fully assembled state of the electro African switchgear at least one end of the plastic sheath in the insulating and sealing means is inserted in the sensor module and / or in the end piece, the Insulating and sealing agent in the filled state liquid and in the hardened state is still so elastic that the plastic covering in the insulating and sealing agent is insertable.

Erfindungsgemäß wird somit nicht das gesamte elektronische Schaltgerät vergossen, sondern nur das Sensormodul und/oder das Endstück, wobei die notwendige Isolie rung durch das Zusammenwirken des Isolier- und Abdichtmittels mit der Kunststoff umhüllung realisiert wird. Daraus ergibt sich nun zunächst als Vorteil eine erhebliche Zeiteinsparung im Vergleich zum Vollverguß, da nur das im Verhältnis zum gesamten elektronische Schaltgerät kleine Sensormodul und/oder das Endstück vergossen wer den müssen, wobei auch hier kein vollständiger Verguß, sondern eine Stärke des Iso lier- und Abdichtmittels von einigen Zentimetern ausreichend ist. Dadurch, daß für das Isolier- und Abdichtmittel ein elastisches Material verwendet wird, das auch im ausgehärteten Zustand noch so elastisch ist, daß die Kunststoffumhüllung in das Isolier- und Abdichtmittel einsteckbar ist, kön nen das Sensormodul und das Endstück zu einem ersten Zeitpunkt gefertigt und vergossen werden und kann die kundenspezifische Endmontage des elektronischen Schaltgeräts zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt erfolgen. Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerät die Endmontage der einzelnen Module des Schaltgeräts dann vergußfrei möglich.According to the invention, the entire electronic switching device is therefore not potted, but only the sensor module and / or the end piece, with the necessary insulation tion through the interaction of the insulating and sealing agent with the plastic wrapping is realized. As a result, there is now a significant advantage Time saving compared to full encapsulation, since only that in relation to the whole electronic switchgear small sensor module and / or who shed the end piece that must be, here again not a complete encapsulation, but a strength of the Iso sealing and sealing agent of a few centimeters is sufficient. The fact that for the insulating and sealing agent is an elastic material that is also used in cured condition is so elastic that the Plastic casing can be inserted into the insulating and sealing agent, can NEN the sensor module and the end piece are manufactured at a first time and can be cast and the customer-specific final assembly of the electronic switching device at any later time. In addition, the electronic switching device according to the invention the final assembly of the individual modules of the switchgear is then sealed possible.

Als Isolier- und Abdichtmittel kann verschiedenes elastisches Material ver wendet werden, wobei bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein müssen. Ei nerseits muß das elastische Material beim Verguß möglichst flüssig sein, so daß es auch in kleinste Volumina und kleinste Zwischenräume eingefüllt wer den kann. Andererseits muß das elastische Material im ausgehärteten Zustand noch so elastisch sein, daß zum einen die Kunststoffumhüllung in das Mate rial eindringen kann, zum anderen die Kunststoffumhüllung anschließend von dem elastischen Material abdichtend umschlossen wird.Various elastic materials can be used as insulating and sealing agents be applied, whereby certain requirements must be met. egg on the other hand, the elastic material must be as liquid as possible when potting, so that it is filled into the smallest volumes and the smallest gaps that can. On the other hand, the elastic material must be in the hardened state be so elastic that on the one hand the plastic covering in the mate rial can penetrate, and then the plastic casing is sealed by the elastic material.

Als elastisches Material zur Realisierung des Isolier- und Abdichtmittels wird vorteilhafterweise ein selbstheilendes Gel verwendet. Daneben können je doch auch Hochtemperaturfette oder Reaktionsharze verwendet werden. Für das selbstheilende Gel kann dabei vorzugsweise Polyurethan oder Silikon verwendet werden. Der Vorteil bei der Verwendung von derartigen selbsthei lenden Gelen liegt darin, daß sie eine Viskosität ähnlich der von Wasser ha ben und innerhalb kurzer Zeit zu einem äußerst weichen, elastomeren Gel aushärten. Bei diesen Gelen ist nun einerseits das Einstecken der Kunststoff umhüllung in das Isolier- und Abdichtmittel mit relativ geringem Kraftauf wand möglich, erfordert andererseits das Herausziehen der Kunststoffumhül lung aus dem Gel durch die gute Adhäsion des Gels an der Kunststoffumhül lung einem erhöhten Kraftaufwand. Die selbstheilende Eigenschaft des Gels sorgt zudem für ein gutes Abdichten der Kunststoffumhüllung durch das Iso lier- und Abdichtmittel. Vorteilhafterweise ist die Kunststoffumhüllung dabei als dünnwandiger Schlauch aus einem Polyester, insbesondere aus einer PTFE-Folie mit dem Markennamen Mylar, hergestellt.As an elastic material for the realization of the insulating and sealing agent advantageously used a self-healing gel. In addition, each but high temperature greases or reactive resins can also be used. For the self-healing gel can preferably be polyurethane or silicone be used. The advantage of using such self-heating linden gels is that they have a viscosity similar to that of water ha ben and within a short time to an extremely soft, elastomeric gel Harden. With these gels, the plastic is now inserted on the one hand wrapping in the insulating and sealing agent with relatively little force wall possible, on the other hand requires pulling out the plastic cover from the gel due to the good adhesion of the gel to the plastic cover an increased effort. The self-healing property of the gel also ensures a good seal of the plastic covering by the Iso lubricant and sealant. The plastic covering is advantageously included as a thin-walled hose made of a polyester, in particular a PTFE film with the brand name Mylar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgeräts ist sowohl in das Sensormodul als auch in das Endstück ein Isolier- und Abdichtmittel aus dem elastischen Material eingefüllt, so daß bei der Endmontage des elektronischen Schaltgeräts die Kunststoffumhüllung mit ih rem einen Ende in das Isolier- und Abdichtmittel in dem Sensormodul und mit ihrem anderen Ende in das Isolier- und Abdichtmittel im Endstück einge drückt wird.In an advantageous embodiment of the electronic Switchgear is an insulation in both the sensor module and in the end piece and sealing agent filled from the elastic material, so that the Final assembly of the electronic switching device with the plastic sheathing rem an end in the insulating and sealing agent in the sensor module and with their other end in the insulating and sealing agent in the end piece is pressed.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgeräts ist das Isolier- und Abdichtmittel nur im Sensormodul realisiert, während zwischen dem Gehäuse und dem Endstück ein elastisches Kunst stoffelement angeordnet ist. Dieses elastische Kunststoffelement ist dabei so ausgebildet und dimensioniert, daß es das dem Sensormodul gegenüberlie gende Ende der Kunststoffumhüllung abdichtend umschließt.In an alternative embodiment of the electronic Switchgear, the insulating and sealing agent is only implemented in the sensor module, while between the housing and the end piece an elastic art Material element is arranged. This elastic plastic element is so trained and dimensioned that the lie opposite the sensor module sealing end enclosing the plastic sheath.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem ersten Schritt ein Iso lier- und Abdichtmittel aus einem elastischen Material zumindest in das Sen sormodul eingefüllt wird, daß in einem zweiten Schritt das Sensormodul elek trisch mit dem Elektronikmodul verbunden wird und daß in einem dritten Schritt das eine Ende der Kunststoffumhüllung in das Isolier- und Abdicht mittel in dem Sensormodul eingedrückt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich somit der Vorteil, daß zumindest das Sensormodul fertig montiert und vergossen werden kann, dieses Sensormodul eine beliebige Zeit zwischengelagert werden kann und dann zu einem beliebigen Zeitpunkt eine vergußfreie Montage des elektronischen Schaltgeräts schnell und einfach möglich ist.The underlying task in the method according to the invention is solved in that in a first step an Iso Lier- and sealant made of an elastic material at least in the Sen sormodul filled that in a second step, the sensor module elek is trically connected to the electronic module and that in a third Step one end of the plastic wrap into the insulation and seal medium is pressed into the sensor module. By the invention The method thus has the advantage that at least the sensor module is finished can be assembled and potted, this sensor module any time can be stored temporarily and then at any time potting-free assembly of the electronic switching device quickly and easily is possible.

Vorteilhafterweise erfolgt die weitere Endmontage des elektronischen Schalt geräts derart, daß in einem vierten Schritt die Baueinheit aus Sensormodul und Elektronikmodul in das Gehäuse eingeschoben wird, daß in einem fünf ten Schritt das Endstück mit dem Elektronikmodul elektrisch verbunden wird und daß in einem sechsten Schritt das Endstück mit dem Gehäuse verbunden wird.The final assembly of the electronic circuit is advantageously carried out device in such a way that in a fourth step the unit from the sensor module and electronics module is inserted into the housing that in a five step the end piece is electrically connected to the electronic module and that in a sixth step the end piece is connected to the housing becomes.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsge mäße elektronische Schaltgerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines elektronischen Schaltgeräts auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 bzw. dem Pa tentanspruch 8 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.In detail, there are now a variety of options, the fiction moderate electronic switching device and the inventive method for To design and further develop the assembly of an electronic switching device. For this, reference is made to the patent claim 1 and the Pa claim 8 subordinate claims and to the description Exercise of preferred embodiments in connection with the drawing.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 ein Sensormodul und ein Steckermodul eines erfindungsge mäßen elektronischen Schaltgeräts, Fig. 1, a sensor module and a connector module of a erfindungsge MAESSEN electronic switching device,

Fig. 2 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen elektronischen Schaltgeräts, zusammengebaut und Fig. 2 in section, a first embodiment of an inventive electronic switching device, assembled and

Fig. 3 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsge mäßen elektronischen Schaltgeräts, ebenfalls zusammengebaut. Fig. 3 in section, a second embodiment of an inventive electronic switching device, also assembled.

Die Figuren zeigen ein elektronisches Schaltgerät 1, welches modulartig auf gebaut ist, nämlich aus einem hülsenförmigen Gehäuse 2, aus einem Sensor modul 3, aus einem Steckermodul 4 und aus einem Elektronikmodul 5 be steht. Zu dem Sensormodul 3 gehören ein Sensor und ein Sensordeckel 6. Während die Fig. 2 und 3 das fertig montierte elektronische Schaltgerät 1 darstellen, ist in Fig. 1 nur das Sensormodul 3 und das Steckermodul 4 darge stellt. Anstelle eines hier dargestellten Steckermoduls 4 kann das elektroni sche Schaltgerät 1 als Endstück auch ein Kabelanschlußmodul mit einem Ka bel zum Anschließen des elektronischen Schaltgeräts 1 aufweisen.The figures show an electronic switching device 1 , which is built in a modular manner, namely from a sleeve-shaped housing 2 , from a sensor module 3 , from a plug module 4 and from an electronics module 5 . The sensor module 3 includes a sensor and a sensor cover 6 . While FIGS. 2 and 3, the fully assembled electronic switching device 1 represent 1, only the sensor module 3 and the connector module 4 is shown in Fig. Darge provides. Instead of a connector module illustrated here 4, the electronic-specific switching device 1 may also include a cable connector module with a Ka bel for connecting the electronic switching device 1 as an end piece.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer elektroni scher Schaltgeräte 1 handelt es sich jeweils um einen induktiven Näherungs schalter, so daß es sich bei dem zum Sensormodul 3 gehörenden Sensor um eine Sensorspule 7 handelt, die in einen Schalenkern 8 eingelegt ist. Anstelle des hier jeweils dargestellten induktiven Näherungsschalters kann es sich je doch genauso gut um einen kapazitiven Näherungsschalter, einen optoelek tronischen Sensor, einen Ultraschallsensor oder einen Mikrowellensensor handeln.In the illustrated embodiments of electronic shear switch 1 according to the invention, each is an inductive proximity switch, so that the sensor belonging to the sensor module 3 is a sensor coil 7 which is inserted into a shell core 8 . Instead of the inductive proximity switch shown here, it can just as well be a capacitive proximity switch, an optoelectronic sensor, an ultrasonic sensor or a microwave sensor.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist das Elektronikmodul 5 von einer Kunststoffumhüllung 9 umgeben. Das hier nicht im Detail dargestellte Elek tronikmodul 5 weist zumindest den Großteil der elektrischen bzw. elektroni schen Bauteile des elektronischen Schaltgeräts 1 auf und besteht vorteilhafterweise aus einem Träger 10 und einen darauf aufgebrachten Leiterfilm, auf welchem wiederum die elektronischen Bauteile angeordnet sind. Weitere elektronische bzw. elektrische Bauteile 11 können vor allem auch im Sensor modul 3 angeordnet bzw. dem Sensormodul 3 zugeordnet sein.As shown in FIGS. 2 and 3, the electronics module 5 is surrounded by a plastic covering 9 . The electronics module 5 , not shown in detail here, has at least the majority of the electrical or electronic components of the electronic switching device 1 and advantageously consists of a carrier 10 and a conductor film applied thereon, on which in turn the electronic components are arranged. Further electronic or electrical components 11 can be arranged above all in the sensor module 3 and be associated with the sensor module. 3

Die Kunststoffumhüllung 9 dient bei bekannten elektronischen Schaltgerä ten 1 dazu, einen auf dem Träger 10 befestigten, mehrfach zusammengerollten bzw. zusammengefalteten Leiterfilm in der zusammengerollten bzw. zusam mengefalteten Form zu halten. Daneben dient die Kunststoffumhüllung 9 auch zum mechanischen Schutz der auf dem Leiterfilm aufgebrachten elektri schen und elektronischen Bauteile. Selbstverständlich können die elektri schen und elektronischen Bauteile statt auf einem flexiblen Leiterfilm auch auf einer starren Leiterplatte montiert sein.The plastic casing 9 is used in known electronic Schaltgerä th 1 to hold a mounted on the carrier 10 , multiple rolled or folded conductor film in the rolled or together folded form. In addition, the plastic sheath 9 also serves to mechanically protect the electrical and electronic components applied to the conductor film. Of course, the electrical and electronic components can also be mounted on a rigid circuit board instead of on a flexible conductor film.

Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerät 1 ist eine für die Schutzklasse 11 erforderliche Isolierung dadurch besonders schnell, einfach und kostengünstig realisierbar, daß in das Sensormodul 3 und/oder in das Steckermodul 4 ein Isolier- und Abdichtmittel 12 aus einem elastischen Ma terial eingefüllt ist und im fertig montierten Zustand des elektronischen Schaltgeräts 1 zumindest das eine Ende 13 der Kunststoffumhüllung 9 in das Isolier- und Abdichtmittel 12 im Sensormodul 3 eingesteckt ist. Hierzu wird für das Isolier- und Abdichtmittel 12 ein elastisches Material verwendet, das beim Einfüllen eine sehr niedrige Viskosität aufweist und im ausgehärteten Zustand noch so elastisch ist, daß die Kunststoffumhüllung 9 in das Isolier- und Abdichtmittel 12 einsteckbar ist.In the inventive electronic switching device 1, a required for protection class 11 Isolation characterized is especially fast, easy and cost-effective manner that an insulating and sealing is filled TERIAL of an elastic Ma 12 in the sensor module 3 and / or in the connector module 4 and in the Completely assembled state of the electronic switching device 1, at least one end 13 of the plastic sheath 9 is inserted into the insulating and sealing means 12 in the sensor module 3 . For this purpose, an elastic material is used for the insulating and sealing means 12 , which has a very low viscosity when filled and is still so elastic in the hardened state that the plastic sheath 9 can be inserted into the insulating and sealing means 12 .

Als elastisches Material für das Isolier- und Abdichtmittel 12 wird dabei vor zugsweise ein selbstheilendes Gel aus Polyurethan oder Silikon verwendet. Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität, die der von Wasser entspricht, eignen sich derartige selbstheilende Gele ideal zum Einfüllen auch in kleine Volu mina. Dadurch kann ein selbstheilendes Gel, welches in das Sensormodul 3 eingefüllt wird, auch zur Abdichtung des Sensormoduls 3 selbst, d. h. zum Auffüllen von Zwischenräumen zwischen der Sensorspule 7 bzw. dem Scha lenkern 8 und dem Sensordeckel 6 genutzt werden. A self-healing gel made of polyurethane or silicone is preferably used as the elastic material for the insulating and sealing means 12 . Due to their low viscosity, which corresponds to that of water, such self-healing gels are ideal for filling even in small volumes. As a result, a self-healing gel, which is filled into the sensor module 3 , can also be used to seal the sensor module 3 itself, ie to fill gaps between the sensor coil 7 or the shell core 8 and the sensor cover 6 .

Durch die selbstheilende Eigenschaft des Gels wird das in das Isolier- und Abdichtmittel 12 eingesteckte erste Ende 13 der Kunststoffumhüllung 9 von dem Gel abdichtend umschlossen, und es kann nur durch Aufbringung einer Kraft aus dem Gel bzw. dem Isolier- und Abdichtmittel 12 wieder herausge zogen werden. Dadurch, daß die Kunststoffumhüllung 9 jedoch - wenn auch unter Kraftaufwendung - aus dem Isolier- und Abdichtmittel 12 wieder her ausgezogen werden kann, wobei keine Reste des selbstheilenden Gels an der Kunststoffumhüllung 9 haften bleiben, ist auch eine Demontage des elektro nischen Schaltgeräts 1, beispielsweise zu Reparaturzwecken, möglich.Due to the self-healing property of the gel, the first end 13 of the plastic sheath 9 inserted into the insulating and sealing means 12 is sealed by the gel, and it can only be pulled out again by applying a force from the gel or the insulating and sealing means 12 become. The fact that the plastic sheath 9, however, can be pulled out of the insulating and sealing means 12 again, even if with force, with no residues of the self-healing gel adhering to the plastic sheath 9 , is also a disassembly of the electronic switching device 1 , for example for repair purposes, possible.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist sowohl im Sensor modul 3 als auch im Steckermodul 4 ein Isolier- und Abdichtmittel 12 aus selbstheilendem Gel realisiert, d. h. in das Sensormodul 3 und in das Stecker modul 4 ist das selbstheilende Gel im flüssigen Zustand eingefüllt worden. Da das Gel kalthärtend ist, stellt sich die Gel-Eigenschaft schon nach kurzer Zeit und vor allem ohne besondere Maßnahmen ein, so daß anschließend das Gel nicht aus dem Sensormodul 3 oder dem Steckermodul 4 ausfließen kann, selbst wenn das Sensormodul 3 oder das Steckermodul 4 umgedreht, d. h. auf den Kopf gestellt wird. Das Sensormodul 3 und das Steckermodul 4 sind, so wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, fertig montiert und können nun solange ge lagert werden, bis sie zur kundenspezifischen Endmontage benötigt werden. Dabei kann das Sensormodul 3 und das Steckermodul 4 - so wie dies Fig. 1 zeigt - fast vollständig mit dem Isolier- und Abdichtmittel 12 gefüllt sein; zur notwendigen Isolierung ist es jedoch schon ausreichend, wenn lediglich eine dünne Schicht von einigen Millimetern des Gels eingefüllt wird.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is realized both in the sensor module 3 as in the connector module 4, an insulating and sealing means 12 made of self-healing gel, that is, in the sensor module 3 and in the connector module 4, the self-healing gel in the liquid state been filled in. Since the gel is cold-curing, the gel property sets in after a short time and above all without any special measures, so that the gel cannot subsequently flow out of the sensor module 3 or the plug module 4 , even if the sensor module 3 or the plug module 4 turned over, that is, turned upside down. The sensor module 3 and the connector module 4 , as shown in FIG. 1, are fully assembled and can now be stored until they are required for customer-specific final assembly. The sensor module 3 and the plug module 4 - as shown in FIG. 1 - can be almost completely filled with the insulating and sealing means 12 ; for the necessary insulation, however, it is sufficient if only a thin layer of a few millimeters of the gel is filled in.

Fig. 2 zeigt nun das elektronische Schaltgerät 1 im fertig montierten Zustand, bei dem also das Sensormodul 3, das Elektronikmodul 5 und das Steckermo dul 4 in das Gehäuse 2 eingesetzt sind. Die Kunststoffumhüllung 9 ist dabei mit ihrem ersten Ende 13 in das Isolier- und Abdichtmittel 12 im Sensormo dul 3 und mit ihrem zweiten Ende 14 in das Isolier- und Abdichtmittel 12 im Steckermodul 4 eingedrückt. Fig. 2 shows the electronic switching device 1 in the fully assembled state, in which the sensor module 3 , the electronics module 5 and the plug-in module 4 are inserted into the housing 2 . The plastic sheath 9 is pressed with its first end 13 into the insulating and sealing means 12 in the sensor module 3 and with its second end 14 into the insulating and sealing means 12 in the plug module 4 .

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des elektronischen Schaltgeräts 1, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, erfolgt die Fixierung und Abdichtung des zweiten Endes 14 der Kunststoffumhüllung 9 auf der Seite des Steckermoduls 4 dadurch, daß ein elastisches Kunststoffelement 15 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Steckermodul 4 angeordnet ist. Dieses elastische Kunststoffele ment 15 ist nun so ausgebildet und angeordnet, daß es sich einerseits an der Innenseite des Gehäuses 2, andererseits am Steckermodul 4 abstützt. Das ela stische Kunststoffelement 15 ist so dimensioniert, daß es das zweite Ende 14 der Kunststoffumhüllung 9 formschlüssig umgibt und so eine Abdichtung bzw. Isolierung des Steckermoduls 4 und des Elektronikmoduls 5 gegenüber dem Gehäuse 2 sichergestellt ist.In the second embodiment of the electronic switching device 1 , as shown in Fig. 3, the fixing and sealing of the second end 14 of the plastic sheath 9 on the side of the plug module 4 takes place in that an elastic plastic element 15 between the housing 2 and the plug module 4 is arranged. This elastic Kunststoffele element 15 is now designed and arranged so that it is supported on the one hand on the inside of the housing 2 , on the other hand on the plug module 4 . The ela-elastic plastic element 15 is dimensioned so that it surrounds the second end 14 of the plastic casing 9 in a form-fitting manner and thus ensures a seal or insulation of the plug module 4 and the electronics module 5 with respect to the housing 2 .

Insgesamt erfolgt somit bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Schaltge rät 1 die Isolierung des Gehäuses 2 gegenüber allen spannungsführenden Teilen im Inneren des Gehäuses 2 durch das Zusammenwirken der Kunst stoffumhüllung 9, einerseits mit den Isolier- und Abdichtmittel 12 in dem Sen sormodul 3, andererseits mit dem Isolier- und Abdichtmittel 12 im Steckermo dul 4 oder dem elastischen Kunststoffelement 15.Overall, thus takes place in the electronic Schaltge advises 1 the insulation of the housing 2 against all live parts inside the housing 2 by the interaction of the plastic covering 9 , on the one hand with the insulating and sealing means 12 in the sensor module 3 Sen, on the other hand with the insulation - And sealing means 12 in the plug-in module 4 or the elastic plastic element 15 .

Als zusätzliches Dichtelement ist sowohl zwischen dem Gehäuse 2 und dem Sensormodul 3 bzw. dem Sensordeckel 6 des Sensormoduls 3 als auch zwi schen dem Gehäuse 2 und dem Steckermodul 4 jeweils ein O-Ring 16 ange ordnet.As an additional sealing element is both between the housing 2 and the sensor module 3 and the sensor cover 6 of the sensor module 3 and Zvi rule the housing 2 and the connector module 4 are each an O-ring 16 arranged.

Die erfindungsgemäße Montage des elektronischen Schaltgeräts 1 soll nach folgend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert werden:
In einem ersten Schritt wird ein selbstheilendes Gel zur Bildung eines Isolier- und Abdichtmittels 12 in das Sensormodul 3 und das Steckermodul 4 einge füllt. Dadurch, daß das selbstheilendes Gel - beispielsweise Silikon oder Poly urethhan - im flüssigen Zustand fast die gleiche niedrige Viskosität wie Was ser hat, kann das Gel in alle Spalten und Hohlräume im Sensormodul 3 bzw. im Steckermodul 4 fließen. In einem zweiten Schritt wird zunächst das Sen sormodul 3 elektrisch mit dem Elektronikmodul 5 verbunden, d. h. der sche matisch dargestellte elektrische Anschluß 17 des Sensormoduls 3 wird auf dem Leiterfilm des Elektronikmoduls 5 festgelötet. In einem dritten Schritt wird die Kunststoffumhüllung 9 über das Elektronikmodul 5 geschoben und in das Isolier- und Abdichtmittel 12 in dem Sensormodul 3 eingedrückt. Dabei kann entweder nur die Kunststoffumhüllung 9 oder auch ein Teil des Elektronikmoduls 5, insbesondere das Ende des Trägers 10, in das Isolier- und Ab dichtmittel 12 eingedrückt werden.The assembly of the electronic switching device 1 according to the invention will be explained in the following with reference to FIGS. 1 and 2:
In a first step, a self-healing gel is filled to form an insulating and sealing agent 12 in the sensor module 3 and the connector module 4 . The fact that the self-healing gel - for example silicone or poly urethane - in the liquid state has almost the same low viscosity as What water, the gel can flow into all gaps and cavities in the sensor module 3 or in the connector module 4 . In a second step the Sen is first sormodul electrically connected to the electronics module 5 3, that the specific matically illustrated electrical terminal 17 of the sensor module 3 is soldered to the conductor film of the electronic module. 5 In a third step, the plastic casing 9 is pushed over the electronics module 5 and pressed into the insulating and sealing means 12 in the sensor module 3 . Either only the plastic casing 9 or also part of the electronic module 5 , in particular the end of the carrier 10 , can be pressed into the insulating and sealing means 12 .

In einem vierten Schritt wird die zuvor zusammengesetzte Baueinheit aus Sensormodul 3 und Elektronikmodul 5 in das Gehäuse 2 stirnseitig einge schoben. In einem fünften Schritt erfolgt die elektrische Kontaktierung des Steckermoduls 4 mit dem Elektronikmodul 5, wozu diesmal ein elektrischer Anschluß 18 des Steckermoduls 4 an das Elektronikmodul 5 angelötet wird. Hierzu kann an dem Leiterfilm eine Anschlußlasche 19 ausgebildet sein, so daß das Anlöten des Anschlusses 18 an das bereits in das Gehäuse 2 einge setzte Elektronikmodul 5 leichter durchzuführen ist. Als letztes wird dann das Steckermodul 4 in das Gehäuse 2 eingepreßt, wobei dann automatisch das zweite Ende 14 der Kunststoffumhüllung 9 in das Isolier- und Abdicht mittel 12 im Steckermodul 4 eingedrückt wird.In a fourth step, the previously assembled structural unit consisting of sensor module 3 and electronic module 5 is pushed into the housing 2 on the front side. In a fifth step, the plug module 4 is electrically contacted to the electronics module 5 , for which purpose an electrical connection 18 of the plug module 4 is soldered to the electronics module 5 . For this purpose, a connection tab 19 can be formed on the conductor film, so that the soldering of the connection 18 to the electronics module 5 already inserted into the housing 2 can be carried out more easily. Finally, the plug module 4 is then pressed into the housing 2 , the second end 14 of the plastic sheath 9 then being automatically pressed into the insulating and sealing means 12 in the plug module 4 .

Insgesamt kann die Endmontage des elektronischen Schaltgeräts 1 somit sehr einfach und schnell erfolgen. Insbesondere erfolgt die Endmontage aber vor allem vollkommen vergußfrei.Overall, the final assembly of the electronic switching device 1 can thus be carried out very easily and quickly. In particular, the final assembly is, above all, completely free of casting.

Claims

1. Electronic switching device, with a preferably sleeve-shaped housing ( 2 ), with a sensor module ( 3 ), with an end piece, in particular a plug module ( 4 ) or a cable connection module, and with an electronics module ( 5 ), with the sensor module ( 3 ) at least one sensor and one sensor cover ( 6 ) belong and the electronics module ( 5 ) is surrounded by a plastic covering ( 9 ), characterized in that
that in the sensor module ( 3 ) and / or in the end piece an insulating and sealing means ( 12 ) is filled from an elastic material and
that in the fully assembled state of the electronic switching device ( 1 ) at least one end ( 13 ) of the plastic sheath ( 9 ) is inserted into the insulating and sealing means ( 12 ) in the sensor module ( 3 ) and / or in the end piece,
wherein the insulating and sealing means ( 12 ) in the filling state is liquid and in the hardened state it is still so elastic that the plastic covering ( 9 ) can be inserted into the insulating and sealing means ( 12 ).

2. Electronic switching device according to claim 1, characterized in that a self-healing gel is used as the insulating and sealing means ( 12 ).

3. Electronic switching device according to claim 2, characterized in that polyurethane or silicone is used as a self-healing gel.

4. Electronic switching device according to claim 1, characterized in that a high-temperature grease or a resin, in particular a reaction resin, is used as the insulating and sealing means ( 12 ).

5. Electronic switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic sheath ( 9 ) is designed as a thin-walled hose, in particular made of polyester.

6. Electronic switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an elastic plastic element ( 15 ) is arranged between the housing ( 2 ) and the end piece.

7. Electronic switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the housing ( 2 ) and the sensor module ( 3 ) and / or between the housing ( 2 ) and the end piece at least one O-ring ( 16 ) rubber-elastic material is arranged.

8. Method of assembling an electronic switching device, with one before preferably sleeve-shaped housing, with a sensor module, with one end piece, in particular a plug module or a cable connection module, and with an electronics module, with at least one to the sensor module Sensor and a sensor cover belong and the electronics module from one Plastic sheath is surrounded, characterized in that in one first step an insulating and sealing agent made of an elastic material is filled into the sensor module at least that in a second step the sensor module is electrically connected to the electronics module and that in a third step the first end of the plastic casing into the Insulating and sealing agent is pressed into the sensor module.

9. The method according to claim 8, characterized in that in a fourth Step the unit from the sensor module and electronics module into the housing is inserted that in a fifth step the end piece with the elec Tronic module is electrically connected and that in a sixth step End piece is connected to the housing.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that as iso lier- and sealant a self-healing gel is used.

11. The method according to claim 8 or 9, characterized in that as iso Lier- and sealant, a high temperature grease or a resin, in particular a reaction resin is used.

12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that that when connecting the end piece to the housing, the second end of the Plastic casing is pressed into the insulating and sealing agent.