流体传感器的或流体阀的电子单元以及流体传感器单元或流体阀单元

摘要

一种流体阀或流体传感器的电子单元具有基本上柱形的壳体(20)，所述壳体具有：纵轴线和敞开的端侧，所述端侧能够通过盖封闭；和能够沿纵轴线的方向引入壳体(20)中的、直接彼此堆叠的、作为单独部件构成的多个间隔保持件(38至46)。在至少一个间隔保持件(38，40)上固定至少一个电子构件，所述电子构件与间隔保持件(38，40)形成预安装的、能引入到壳体(20)中的单元。

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体阀的或流体传感器的电子单元，其具有：基本上柱形的壳体，所述壳体具有：纵轴线和敞开的端侧，所述端侧能够通过盖封闭。本发明还涉及一种流体传感器单元或流体阀单元。

背景技术

这种电子单元也称作为用于流体阀或流体传感器的控制头。在所述电子单元中设置有电路板形式的电子构件。

所述电子单元应当尽可能地用于具有不同特性和分级结构的不同的流体阀和流体传感器，以便将构造耗费保持得尽可能小。

发明内容

与此相应地，本发明的目的是提供一种电子单元，所述电子单元尽可能简单地构成并且能够通用地使用。

这在开始提出类型的电子单元中通过如下方式实现：设有能够沿纵轴线的方向引入到壳体中的、直接彼此堆叠的、作为单独部件构成的多个间隔保持件。在至少一个间隔保持件上固定电子构件，例如电路板。电子构件与其相关联的间隔保持件形成预安装的、能引入到壳体中的单元。

根据本发明的电子单元具有一种积木式系统(Baukastensystem)，即在所述积木式系统中应用多个单独的间隔保持件并且在所述间隔保持件上个体化地设置电子构件。因此，能够根据装备变形形式并且根据流体阀或流体传感器的需求或功率将具有或没有电子构件的间隔保持件或相应构成的电子构件的相应的堆(Stapel)装配在一起。在此尤其可行的是，间隔保持件满足不同的功能。即更准确地说，所述间隔保持件的电子构件实现不同的功能或装备变形形式。根据顾客期望，于是能够将控制头与相应的功能快速地整合在一起。此外，也能够通过例如由带有具有期望功能的电子构件的相应的间隔保持件来更换没有电子构件的间隔保持件的方式来改装控制头。

间隔保持件为了更加简单地形成堆沿纵轴线观察具有相同的轮廓。

间隔保持件能够具有锁定钩，所述锁定钩接合在相邻的间隔保持件处的配对轮廓处，以便形成沿纵轴线作用的形状配合连接。通过该形状配合连接可行的是，至少在装入到壳体中之前，将间隔保持件组装成稳定的堆。这简化了间隔保持件的和预安装的堆的操作并且也简化了将堆装入到壳体中或从中取出。

间隔保持件例如构成为环绕的环。

锁定钩仅能够在间隔保持件的轴向边缘处轴向地突出于所述间隔保持件，并且在间隔保持件的相对置的边缘上，所述间隔保持件能够具有带有侧凹的相应的凹部以用于锁入钩。由此确保：间隔保持件始终以正确的侧彼此堆叠，使得能够实现一种索引化(Indexierung)。

间隔保持件能够在其径向内部中承载电子构件。

间隔保持件优选一件式地制成并且是浇注件、尤其是塑料浇注件。

此外，间隔保持件在其边缘的轴向环绕的端部处相互叠置，使得相邻的间隔保持件的电子构件彼此间隔开进而提供用于安置电子构件的空间。

为了减少电学方面的安装耗费，在间隔保持件处能够安置电接触部，所述电接触部接触邻接的间隔保持件的配对接触部，以便将相邻的间隔保持件彼此电耦合。优选地，接触部和配对接触部以管脚和用于容纳的插口的形式构成。通过接触部和配对接触部借助间隔保持件的彼此插入或彼此堆叠也自动地建立电接触。这允许避免相应的布线或至少减少布线耗费。

为了更好地固持并且为了将接触部更简单地插入到配对接触部中，能够在间隔保持件处存在用于将形成接触部的现有的管脚定向和/或位置固定的导向元件。构成这种导向元件的一个实例在于：形成具有开口的壁，管脚延伸穿过所述开口，所述壁又是间隔保持件的部段，这就是说是间隔保持件的一件式的组成部分。

所述导向元件尤其设置用于如下管脚，所述管脚设置在间隔保持件的自身的电路板上。因此稳定长形的管脚，并且在将电路板安置到间隔保持件上时将长形的管脚精确地定向。

但是也可行的是，至少一个间隔保持件具有侧向的电子插接器端子，在所述电子插接器端子上能够插接具有线缆的电子插头。经由所述电子插接器端子例如能够将堆与阀和/或与盖和设置在那里的电构件耦合。

在本发明中，优选地，将间隔保持件与电子构件彼此无线缆地连接，这就是说，仅借助现有的接触部和配对接触部进行连接。线缆例如仅从间隔保持件的距传感器或阀最近的电子构件布设至传感器或阀。应用线缆的另一选项是穿过壳体连接于环境和/或从最近的电子构件起连接到显示器，尤其从具有电子构件的距壳体最近的间隔元件起。

因为优选在敞开的端侧上始终设有显示元件，所述显示元件是发光机构或显示器，所以在根据本发明的电子单元中，从敞开的端侧起构建具有间隔保持件的堆。这表示：承载电子构件的间隔保持件位于堆的接近敞开的端侧的端部上，而可能以没有电子构件的方式构成的间隔保持件位于堆的相对置的端部上。

于是，在电子构件上也能够安置上述电接触部以及配对接触部。这表示：间隔元件的最简单的形状是没有任何电子构件或电子接触部的环。所述环于是能够根据装备变形形式装配有不同的电子构件。

没有任何电接触部的间隔保持件必须为了电子连接被跨接，这能够经由线缆进行。替选于此，如下间隔保持件是可行的，所述间隔保持件在其最简单的实施方式中具有电接触部，使得通过其可以跨接信号或通常所述的电通流。

间隔保持件能够部段式地具有向内缩回的边缘，使得在那里在间隔保持件和壳体的内侧之间在间隔保持件堆的侧向得到用于侧向连接线缆的空间。

能够将盖安置到壳体的敞开的端侧上，所述盖封闭端侧并且所述盖与直接邻接的间隔保持件上的电子构件电耦合，尤其是经由线缆或经由插接连接电耦合。在盖中例如能够操控显示器或发光机构形式的显示装置。

盖同样优选具有电子构件，特别地，这能够是显示器、具有Sim卡接触部的Sim卡支架和/或发光机构。

为了最佳地定向间隔保持件，尤其为了间隔保持件彼此定心，间隔保持件能够具有彼此接合的引导轮廓部。在此例如可行的是，间隔保持件的边缘具有凸肩，所述凸肩接合到相邻的间隔保持件的边缘的相对置的侧上的相应的凹部中。

壳体还能够在敞开的端侧附近具有侧向的开口，其中敞开的端侧的和侧向的开口的开口几何形状是相同的，使得能够将相同的盖安置到端侧上或开口上，以便将其封闭。该实施方式尤其是通用的，因为根据控制头的装入位置，具有显示器的盖能够封闭端侧还有侧面上的开口。盖的接触总是能够经由间隔保持件的堆实现，例如通过间隔保持件上的线缆插接器端子允许插上盖子的方式，而不管所述盖是否安置在端侧上或侧向的开口上。

间隔保持件的预安装的堆在壳体中经由螺丝预紧。

螺丝能够直接地旋入到壳体中或旋入到固定地安置在壳体上的部件上。安置到壳体上的部件尤其能够是卡口式连接的一部分，即所谓的卡口环。这具有如下优点：所述卡口环具有双重功能，因为其不仅用于固持螺丝，而且也用于将壳体固定在邻接的部件上。该邻接的部件尤其是传感器壳体或阀壳体或者是执行器单元。

本发明的一个实施方式提出：在壳体中设有至少一个不具有电子构件的间隔保持件以用于实现空间保持件。优选地，总是使用相同多的间隔保持件以完整地装配壳体的内部空间。根据有多少个间隔保持件设有电子构件，于是得到单纯用作为位置保持器和可能用于跨接接触部的间隔保持件的数量。所述位置保持盘单纯用于使堆总是相同大的以便总是具有相同的安装情况。

电子构件尤其是电子模块，所述电子模块能够简单地彼此组合。例如，能够设有：用于传输和评估传感器数据的发射器板；用于连接到阀上的执行器控制板；用于总线通信的在不同实施方式中用于例如以太网、Profinet或Modbus的网关；230V电源；I/O模块或继电器模块，其中一方面相应的所述电子模块中的一个能够设置在各一个间隔保持件上或者多个所述模块能够共同设置在一个间隔保持件上。

此外，本发明涉及一种流体传感器单元或流体阀单元，其具有流体传感器或流体阀和安置在流体传感器或流体阀上的根据本发明的电子单元，其中电子单元形成传感器控制装置或阀控制装置。

特别地，流体传感器或流体阀的单独的壳体一方和电子单元另一方相互固定。然而这不能够理解为是限制性的。

附图说明

本发明的其他的优点和特征从下面的描述和从用于参考的下面的附图中得出。在附图中示出：

图1示出具有根据本发明的电子单元的根据本发明的流体阀单元的侧视图；

图2示出同样具有根据本发明的电子单元的根据本发明的流体传感器单元的侧视图；

图3示出贯穿图1和2中的根据本发明的电子单元的纵剖图；

图4示出电子单元的图3中圈出的部段的放大图；

图5示出各个间隔保持件连同盖下部部件和底部的分解图，所述盖下部部件和底部安装在根据图3的根据本发明的电子单元中；

图6示出根据图5的间隔保持件的立体俯视图；和

图7示出根据图3的两个最上方的间隔保持件连同盖下部部件的立体图。

具体实施方式

在图1中示出流体阀单元，其具有流体阀2，所述流体阀具有：阀壳体4，所述阀壳体沿箭头方向以流体的方式穿流，以及具有可电操作、液压操作或气动操作的阀杆6以及执行器单元8。在执行器单元8中施加用于阀杆6的操作力。

将电子单元18安置到执行器单元8上，所述电子单元优选具有自身的壳体20。电子单元18也称作为控制头并且包含需要用于阀的控制装置、调节装置和测量电子装置包括执行器单元8的电子装置。

电子单元18的基本上柱形的壳体20具有向上敞开的端侧22以及外护套24，所述外护套具有带有侧向开口26的拱起部25。侧向的开口26优选具有与敞开的端侧22相同的开口几何形状，使得侧向的开口还有敞开的端侧26或22能够通过结构相同的盖27封闭。

相应的盖27能够构成为是两件式的，其具有内侧的盖部件以及固定在其上的显示器。根据安装类型和顾客期望，因此显示器能够定位在该侧上或定位在上部的端侧上。在任何情况下，壳体20中的这两个开口被封闭。在图1中，壳体20以在一侧仍敞开的方式示出。

在图2中，同样呈控制头形式的相应的结构相同的电子单元18是流体传感器单元28的具有流体传感器30的一部分，所述流体传感器设有自身的外壳体31并且为了对其进行控制或为了相应地测量流体而将电子单元18安置到所述流体传感器上。流体传感器例如能够是流量传感器、分析传感器或质量流量传感器等。

在图2中能够观察到用于电气设备、液压设备和/或气动设备的在图1中不可见的侧向的连接开口29。

在下面的附图中，详细地示出电子单元18。

电子单元18包括基本上柱形的外壳体20，在所述外壳体的侧表面区域中可选地构成图1和2中示出的拱起部25，所述拱起部于是设有侧向的开口26。在凸出部之外，壳体20基本上是柱形的。

用于流体传感器或流体阀的电子装置安置在壳体20的内部中。电子装置在此通过电路板形式的电子构件32至36形成。

电路板形成电子模块并且分别个体化地匹配于相应的任务和功能，以便提供电子单元的不同的分级结构，所述电子单元能够彼此任意地组合。因此例如能够将用于传输和评估传感器数据的发射器电路板、用于连接到阀上的执行器控制板、在不同实施方式中用于例如以太网、Profinet或Modbus的用于总线通信的网关、230V电源、I/O模块或继电器模块个体化地构成在用于这些单元中的每个的唯一的电路板上。替选于此，能够将多个上述单元安置在一个电路板上。

彼此堆叠的电路板34和36分别保持和定位在一个间隔保持件38和40中。

间隔保持件是塑料喷塑件并且优选是环周方向上连续的环。

如能够在图6中可见，间隔保持件38至46的结构基本上通过带状的模具来压制，其中带为了形成环而不扁平地伸展，而是被竖立进而在轴向方向上伸展，使得得到一种柱形部段。

每个间隔保持件38至46具有圆环形的部段48和缩回的部段50，所述缩回的部段在当前的情况下构成为扁平的部段。

间隔保持件基本上具有相同的形状，尤其在俯视图中(纵向方向)具有相同的轮廓。所述间隔保持件能够部分地或完全地构成为相同部件。然而与保持件42至46不同，保持件38、40不具有完全连续的平坦的部段50，而是部段50设有开口窗口52，所述开口窗口如图7示出的那样用作为通向电子插接器端子70的通道。所述端子70通过经由端子开口29向外引导的线缆进行接触。

除了间隔保持件之外，还设有底部54以及具有盖下部部件56以及安置到盖下部部件56上的显示器58的两件式的盖27(见图2和3)。盖下部部件56承载电路板32。

间隔保持件38至46具有模制的锁定钩60(见图5)，所述锁定钩全部突出于边缘的相同的侧、在此为下侧。在相对置的边缘上，每个间隔保持件38至46以与锁定钩60对齐的方式具有带有侧凹的相应的凹部62，使得间隔保持件能够彼此锁定进而形成预安装的堆。

底54也相对于间隔保持件46的每个锁定钩60具有凹部64。

同样地，盖下部部件56具有锁定钩60。如从图3和7可见，全部部件的锁定钩60都对齐地伸展。

间隔保持件38至40径向地在其内部中分别承载一个或多个电路板34和36形式的电子构件，如这在图3、4和7中示出。

也能够将可侧向接近的可在图7中识别的插接器端子70安置到电路板32至36上。

此外，电路板32至36承载呈总是突出于相同的轴线侧的管脚72形式的电接触部(见图4)以及在电路板32至36的相对置的侧上承载用于容纳相邻的间隔保持件处的管脚72的呈插口74形式的现有的配对接触部。

当间隔保持件38至46以及底部54和盖下部部件56彼此堆叠时，锁定钩60确保间隔保持件38至42的环周定向。

盖下部部件56也具有相应的管脚或插口72、74，使得盖下部部件也与电路板32至36电接触。

尽管也能够在不设有电路板32至36的间隔保持件42至46中设有这种电接触部，然而为了简化或有助于所述空闲的且仅作用为间隔保持件的部件，所述间隔保持件不承载电子构件和电接触部。

在图6中可见，壁100一件式地向内突出于间隔保持件，所述壁设有多个开口102。所述壁100连同开口102用作为用于接触部、在此用于管脚72的导向元件。管脚72因此从下方穿过开口102向上延伸，如也在图4示出的那样。因此，当电路板安置在相应的间隔保持件38或40时，精确地定向和引导电路板34和36的管脚72。

然而为了允许电路板32至36和阀或传感器和/或盖27之间的接触，线缆76借助插头78插入到电子插接器端子73中，如参见图3，并且在间隔保持件44、46的内部中向下引导。同样可行的是，如果需要的话，线缆就从一个或多个电路板32至36向上引导至盖下部部件56或同样引导至显示器58。

当显示器58应当侧向地被安置并且应当封闭开口26时，同样适于：在此经由线缆将显示器58与相应的电路板32至36耦合。

将电路板32至36固定在盖下部部件56上和相应的间隔保持件38至40上例如能够通过粘贴进行，同样地，在内侧(未示出)，间隔保持件38和40能够具有向内突出的凸肩(在此：壁100的边缘的下侧)或也具有用于电路板的锁定连接件。

盖下部部件56在其电路板32的上侧上具有Sim卡保持件80与Sim卡接触部82以及必要时的发光机构84，例如二极管。

间隔保持件38至46彼此间的径向定向，必要时还有盖下部部件56和底部54相对于邻接的间隔保持件38或46的径向定向经由彼此接合的引导轮廓部、在此为彼此接合的凸肩和间隔保持件的上部和下部边缘处的凹部86、88进行。

不论在电子单元中安装多少功能进而安装多少电子构件，始终彼此堆叠相同数量的间隔保持件，以便完全填充内部空间。因此也能够始终沿轴向方向在堆内确保相同的电子构件的相同的位置。

因为堆在壳体20之内不仅经由锁定连接件来保持，而且经由多个螺丝90(见图3)在彼此堆叠的部件数量相同的情况下也始终能够使用相同的螺丝长度，所述螺丝将间隔保持件38至46以及盖下部部件56和底部58彼此夹紧。

为了固定，在壳体20的下端部处设有卡口环92，所述卡口环通过挤压和/或粘贴等固定在壳体20上。经由卡口环92，与邻接的壳体、即执行器单元8或流体传感器的外壳体31的卡口式连接是可行的。

卡口环92具有带有螺纹的相应的开口，螺丝90旋入到所述开口中。

在图3和4中可见的堆的上部端部处的第二卡口环94在装入堆之后置于盖下部部件56上。于是，螺丝延伸穿过卡口环94中的相应的开口。卡口环94在旋拧螺丝时压向堆，所述堆轴向地压缩，直到卡口环94压在外壳体20上的凸肩96上(见图4)。这确保卡口环94在轴向方向上始终保持相同的位置和确保堆的预先限定的预紧力。

卡口环94同样能够由金属或塑料制成并且确保与盖、在此为显示器58的卡口式连接。