外殼與電纜間的過渡區內的屏蔽裝置的製作方法

2023-05-26 19:25:56 3

專利名稱：外殼與電纜間的過渡區內的屏蔽裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1前序部分的特徵的在外殼與電纜間的過渡區內的屏蔽裝置。
背景技術：
電纜端接於一外殼內是已知的，其中從外面保護在電纜內延伸的導線和位於外殼內的電子部件和導線以防電磁影響。例如已知測壓裝置，也稱為懸式測壓裝置，例如本申請人的Vegawell 72，在外殼內具有一壓力傳感器，其中為了傳輸壓力傳感器的測量值從外殼中引出一電纜，該外殼除電連接外也確保傳感器在容器內的懸掛。這樣的電纜包括一中心的導線裝置、一在其周圍的金屬屏蔽編織層以便屏蔽從外面的電磁影響和一彈性塑料制的包皮。測壓裝置常常在幹擾的電磁影響下運轉，並設有一金屬外殼，其實現對內部的部件的屏蔽。為了儘可能好地屏蔽電纜與外殼間的過渡區，由屏蔽編織層構成的電纜屏蔽體以儘可能短的距離連接到金屬外殼上。藉此經由電子裝置和經由由其或向其引導的導線將一法拉第籠保持是封閉的。
對於許多測量目的，也已知非金屬的外殼，例如塑料，特別是聚偏氟乙烯(PVDF)制的，其中電纜屏蔽體在電纜和外殼的事後的連接中不能直接連接到電子外殼部件的屏蔽體上，因為電子相關的部件和在需要時一內套由塑料包圍，後者不具有抗電磁輻射的屏蔽特性。

發明內容
本發明的目的在於，構成一種屏蔽裝置用於在由電磁上不屏蔽的材料制的外殼、一已屏蔽的電纜與一待屏蔽的內套之間的過渡區，使從電纜到內套的過渡保持屏蔽，特別是電纜的屏蔽以最短的距離與內殼接觸，以便連續的構成法拉第籠。
該目的通過具有權利要求1的特徵的、在一外殼與一電纜之間的過渡區內的屏蔽裝置來達到。組裝方法是從屬權利要求10的目標。
改進一種在一外殼與一電纜間的過渡區內的屏蔽裝置，其中外殼由電絕緣的或電磁上不屏蔽的材料製成並且具有一包括導電材料的內套用以構成其內腔的電磁屏蔽，其中內套設置的在外殼內。電纜具有至少一導線和一電纜屏蔽體用以構成至少一導線的電磁屏蔽。一電纜連接裝置用於電纜與內套上電纜連接內套部分的以後的和/或可拆式連接並且用於將至少一導線連接到內套上的一導線連接裝置上，以便電纜的導線接觸內套內的一導線和/或一電子部件。上述改進這樣實現，即電纜屏蔽體接觸一導電的電纜側的彈簧擋肩，特別是也可以固定連接，並且一壓縮彈簧，特別是螺旋彈簧使電纜側的彈簧擋肩與內套上的導電的外殼側的彈簧擋肩接觸。因此從電纜屏蔽體經由壓縮彈簧直到內套構成一連續的電傳導，其中在螺旋彈簧作為壓縮彈簧以在組合狀態下微小的各螺旋彈簧圈之間的間距的情況下已完成用於相應的電磁頻率範圍的法拉第籠效應。
有利的構造是各從屬權利要求的目標。
電纜側的彈簧擋肩與電纜的固定的優點一方面是，彈簧擋肩在組裝過程中手工操作時或以後在電纜從外殼中拆除時不可能作為鬆開的零件脫落或丟失。另一方面與電纜固定連接的電纜側的彈簧擋肩的優點是，其構成彈簧的支座，從而彈簧直接利用電纜向外殼內的插入被向外殼側的彈簧擋肩的方向夾緊。
電纜側的彈簧擋肩有利地具有一用於一電纜夾緊裝置的外側面的固定擋肩，用於將電纜和/或電纜側的彈簧擋肩固定在外殼上。藉此不必將電纜嵌入並與在其上固定的彈簧擋肩一起壓入外殼內，而是可以通過一單獨的電纜夾緊裝置例如鎖緊螺母實現電纜和電纜側的彈簧擋肩元件相對於彈簧共同夾緊。特別是電纜夾緊裝置的力被直接經由電纜側的彈簧擋肩元件傳到彈簧上，從而實際的電纜只受其拉進外殼內的力的作用並從而減少電纜損壞的危險。
外殼側的彈簧擋肩有利地構成在一接觸套上，特別是在其內，其中接觸套經過外殼側的彈簧擋肩繼續向內套的方向延伸。這能夠通過完全包圍導線和彈簧以及向內套方向的過渡空間的接觸套最優地構成一法拉第籠。特別優選的是，一接觸套，其在外殼內這樣延伸，即接觸套不僅電磁屏蔽地包圍電纜具有電纜屏蔽體的固定端而且電磁屏蔽地包圍彈簧以及內套的電纜側的端部。
為了在組裝時能夠較簡單地操作，特別是防止在以後從外殼中拆卸電纜時滑出接觸套，外殼有利地構成為多件的並具有一電纜側的止動擋肩，用於在電纜夾緊裝置未固定在外殼上時保持接觸套和/或內套。在優選的實施形式中外殼是一電纜連接外殼。有利地，外殼也可以構成為一傳感器外殼並且容納一傳感器元件。在一懸式測壓裝置中，在如此內面屏蔽的外殼內例如在前面插入一傳感器元件，用以檢測前面的周圍壓力、和在後面插入一電纜，用以將傳感器元件的測量值傳送給遠距離的裝置。


以下藉助於附圖更詳細地說明一個實施例。附圖中圖1一絕緣的外殼包括一傳感器元件、一具有一傳感器電子部件的電屏蔽的內套、一連接的被屏蔽的電纜和一屏蔽裝置，用於從電纜到內套的過渡區的電磁屏蔽。
具體實施例方式
圖1示出一外殼1，在其前側插入一傳感器元件2，特別是壓力和/或溫度傳感器元件2。利用傳感器元件2檢測的數據和/或信號經由一電纜3傳送給一外部的數據處理裝置等，其中電纜3從外殼1的後面引出。一電纜連接裝置4用於電纜3在外殼上的結構固定和電接觸。所謂前面和後面只用來較簡單地說明不同的典型示出的元件的相互定位。
外殼1由一電磁上不屏蔽的或電絕緣的材料構成，其中也設有一電磁屏蔽，其對於外殼內安裝的電子部件和電導線是不夠的。外殼1的常用的典型材料是PVDF。
外殼具有一外殼前部10，其容納實際的傳感器元件2並固定在一外殼後部11上。在外殼後部11內容納一內套12，其作為電子部件外殼包括一屏蔽電磁場的金屬。在內套12內容納一電子裝置13用以處理由傳感器元件2檢測的數據，並且在需要時用以控制傳感器元件2。一容納在外殼後部11和外殼前部10的內面的外殼固定裝置14用於通過外殼前部10和外殼後部11的夾緊將傳感器元件2夾緊在內套12上。外殼固定裝置14在所示實施形式中構成為一具有前面的和後面的外螺紋的構件，其中該外螺紋與外殼前部10的內面上或外殼後部11的內面上的相應的內螺紋相嚙合。外殼密封件15或傳感器/外殼密封件16用於外殼前部10相對於外殼後部11和相對於傳感器元件2的密封，這些密封件相應地安裝在所述各元件之間。傳感器元件2和內套12另外通過一屏蔽其過渡區的固定環14a導電連接(例如焊接或用導電的膠粘劑粘合)。
雖然所示的外殼1具有一基本上圓柱形結構並因此可以是這樣的螺紋連接和採用較簡單的O型密封圈，但也可採用其他的結構形式。
內套12在後面或電纜側具有一電纜連接內套部分17，其配備有一導線連接裝置18，特別是接觸彈簧和銷，用以連接各導線。
電纜3在後面引進外殼1。電纜3特別是包括至少一根、優選多根中心導線30，其由一電纜屏蔽體31包圍。電纜屏蔽體31可以按常用的方式和方法構成為一屏蔽編織層。電纜屏蔽體31被一包皮32包圍，其通常由一塑料構成。電纜屏蔽體31和所述至少一根導線30在前面從包皮32中向內套12的方向伸出。
所示的電纜連接裝置4包括多個部件，為了實現所述基本構想可以減少其數目。
電纜通過一密封套40伸出。密封套40在外側具有一夾緊元件擋肩41，其中在優選的實施形式中夾緊元件擋肩41構成為環繞的擋肩。一鎖緊螺母42用於密封套40與在其中容納的電纜3在外殼後部11的後端上的固定。鎖緊螺母42以內螺紋與外殼後部11的後部上的相應的外螺紋相嚙合。利用一後面的鎖緊螺母的內擋肩將鎖緊螺母42在擰緊到外殼後部11時壓向夾緊元件擋肩41，藉此將其並從而將密封套40和電纜3向外殼1或其中夾緊。有利地，此時夾緊元件40以其位於夾緊元件擋肩41的前面的部分插入外殼後部11的內腔。在該過渡區域內在外殼後部11中或如圖1所示在前面的密封套40的外圓周中構成一凹槽，其中容納外殼密封件15。
密封套40在其前面的中心區域內具有一特別是圓柱形的孔隙，其中插入彈性材料制的電纜密封件43。在此電纜密封件43這樣確定尺寸和安裝，使其一方面可以密封從外殼1的內腔經由電纜3向環境的過渡區而另一方面可以將電纜3牢固而可靠地固定於密封套內。
在電纜密封件43的前面部分上設置一密封套44，其優選插入密封套40的孔隙的內腔中並在該區域與密封套40螺紋擰緊在一起以便兩者彼此靠緊固定。密封套44的前面部分周圍嵌接電纜密封件43的前面。此外，密封套44的前面部分周圍嵌接一電纜3的從電纜密封件43中在前面伸出的部分，其中在該部分中優選去掉包皮32並且實現凸緣套45的內圓周與暴露的電纜屏蔽體31的接觸。由於密封套44和凸緣套45均由導電材料製成，因此形成電纜屏蔽體31與凸緣套45和密封套44的接觸。
密封套44在外圓周的區域內具有一電纜側的彈簧擋肩46。當電纜3通過電纜連接裝置4插入外殼1內並夾緊在其上時，密封套44的電纜側的彈簧擋肩46利用外殼側的擋肩面被向彈簧47的方向夾緊。彈簧47在空間上向內套12的方向進一步插入外殼1的內腔。一外殼側的彈簧擋肩48用作為彈簧47的支座。但在優選的實施形式中，一接觸套49的內側的擋肩用作為外殼側的彈簧擋肩48，該接觸套本身在前面一直延伸到內套12。接觸套49牢固貼緊或牢固固定在內套12上，從而在內套12與接觸套49之間形成電接觸，這兩者由導電的和電磁屏蔽的材料構成。在所示的實施例中，接觸套49具有一內面的擋肩，其通過彈簧47的壓力被從那裡壓向內套12或電纜連接內套部分17的圓柱形外圓周的方向。接觸套49在後面或彈簧側具有外殼側的彈簧擋肩48作為彈簧47的支座。
通過內套12、接觸套49、彈簧47、密封套44和凸緣套45由導電的具有電磁屏蔽特性的材料構成，形成電纜屏蔽體31的連續的電磁屏蔽，電纜屏蔽體31與凸緣套45接觸，一直到內套12。
為了避免在電纜3在外殼後部11上裝拆時接觸套49從其中脫落，外殼後部11在內面接近外殼1的後面的端部處具有一用於接觸套49的外殼擋肩19。
如以下所述完成整個裝置的組裝。
首先將固定環14a推到傳感器元件2上。隨後將電子裝置13推到傳感器元件上並且將內套/電子部件外殼12安裝到固定環14a上的擋肩上。這樣由元件14a、2、13和12構成的單元與前面安裝的密封件16一起插入外殼前部10內並用固定環14固定之。然後將接觸套49推到內套/電子部件外殼12上，並在外殼後部11上安裝外殼密封件15，並且最後將外殼後部11擰緊在14上。將彈簧47安裝於外殼後部11內並緊接著完成電纜預組裝。
該電纜預組裝設定，將鎖緊螺母42、密封套40、電纜密封件43和電纜側的彈簧擋肩46沿包皮32或電纜3推進。然後將電纜側的彈簧擋肩46旋轉固定於密封套40內。然後將凸緣套45推入彈簧擋肩46中並擠壓。最後將密封件15安裝在密封套40上並將導線連接裝置18連接在電纜3內的導線30上。
然後將導線30插到電子系統裝置13上並推進密封套40，最後旋轉固定鎖緊螺母42。
在一優選的實施例中基本構想在於，連接電纜3的作為屏蔽體31的屏蔽編織層與金屬的電子部件外殼或內套12這樣連接，使電纜屏蔽體31由凸緣套45和密封套44擠壓，使密封套44與優選構成為壓縮彈簧的彈簧47接觸，在下一步中使彈簧47與接觸套49接觸並且最後使接觸套49接觸電子部件外殼或內套12。有利地此時接觸套49經過彈簧47向內套的方向伸出，以便也對導線連接裝置18到導線或各導線30在內套12的電子系統上的連接的區域的屏蔽進行電磁屏蔽。
通過外殼1的後面的外殼部分具有一接觸套49用的內面的外殼擋肩19，可以使接觸套49在鎖緊螺母42或電纜連接裝置4從外殼後部11中拆卸時不從外殼1內脫落。
實施例的許多變型方案是可能的。例如當內套12隻塗有一導電的材料層就已足夠，而代替其由一純金屬套構成。
雖然在優選實施例中描述了接觸套49用的內面的外套擋肩19，但例如外殼擋肩19的結構在未提供例如接觸套49時也可構成為直接用於內套12的擋肩。
雖然構成的和描述的各元件具有一基本上圓柱形橫截面，但基本原理可轉到各個元件的其他的橫截面，例如正方形橫截面。
附圖標記清單1外殼(PVDF)10 外殼前部11 外殼後部12 內套/電子部件外殼(金屬)13 電子裝置14 電子部件外殼/外殼的固定裝置(10在11上)14a 固定環15 外殼密封件16 傳感器/殼體的密封件17 電纜連接內套部分18 導線連接裝置/電纜彈簧和銷19 接觸套49用的外殼擋肩2傳感器元件3電纜30 電纜內的導線31 電纜屏蔽體32 包皮4電纜連接裝置40 密封套(電纜側的)41 42用的夾緊元件擋肩42 40、41、11用的鎖緊螺母43 電纜密封件44 密封套45 凸緣套46 電纜側的彈簧擋肩47 彈簧(螺旋彈簧)48 外殼側的彈簧擋肩49 接觸套
權利要求
1.一種在一外殼(1、11)與一電纜(3)間的過渡區內的屏蔽裝置，其中外殼(1、10、11)由電絕緣的和/或不足以電磁屏蔽的材料構成；設有一具有導電材料的內套(12)，用於為其在外殼(1、11、10)內的內腔構成電磁屏蔽；電纜(3)具有至少一根導線(30)和一個電纜屏蔽體(31)用於為所述至少一根導線(30)構成電磁屏蔽；以及設有一電纜連接裝置(4)，用於電纜(3)以後和/或可拆式與內套(12)的一個電纜連接內套部分(17)連接，並且用於將所述至少一根導線(30)在過渡區內連接在內套(12)上或其中的一導線連接裝置(18)上；其特徵在於，電纜屏蔽體(31)與一個導電的電纜側的彈簧擋肩(46)電接觸，以及一彈簧，特別是螺旋壓縮彈簧(47)通過電纜側的彈簧擋肩(46)與一導電的外殼側的彈簧擋肩(48)連同內套(12)接觸。
2.按照權利要求1所述的屏蔽裝置，其特徵在於，電纜側的彈簧擋肩(46)與電纜(3)固定連接並且在電纜(3)固定在外殼(1、11)上時相對於外殼側的彈簧擋肩(48)夾緊彈簧(47)。
3.按照權利要求2所述的屏蔽裝置，其特徵在於，電纜側的彈簧擋肩(46)具有一用於一電纜夾緊裝置(40、42)的外面的固定擋肩(41)，用於將電纜(3)和/或電纜側的彈簧擋肩固定在殼體(1、11)上。
4.按照上述權利要求之一項所述的屏蔽裝置，其特徵在於，外殼側的彈簧擋肩(48)構成在一接觸套(49)上，特別是在其內。
5.按照權利要求4所述的屏蔽裝置，其特徵在於，接觸套(49)在外殼(1、11)內延伸，不僅電磁屏蔽地包圍帶有電纜屏蔽體(31)的固定的電纜(3)的端部而且電磁屏蔽地包圍彈簧(47)和內套(12、17)的電纜側的端部，其中接觸套(49)經過外殼側的彈簧擋肩(48)繼續延伸到內套(12)。
6.按照權利要求4或5所述的屏蔽裝置，其特徵在於，外殼(1、10、11、14)構成為多件的並且具有一電纜側的止動擋肩(19)，用於在電纜夾緊裝置(4)未固定在外殼(1)上時保持住接觸套(49)和/或內套(12)。
7.按照上述權利要求之一項所述的屏蔽裝置，其特徵在於，外殼(1)是一電纜連接外殼。
8.按照上述權利要求之一項所述的屏蔽裝置，其特徵在於，外殼(1)為一傳感器外殼並且容納一傳感器元件(2)。
9.按照權利要求8所述的屏蔽裝置，其特徵在於，外殼(1)是一懸式測壓裝置的一部分。
10.一種藉助於按照上述權利要求之一項所述的屏蔽裝置(4、12、31)組裝一外殼(1)和一電纜(3)的方法，其中將一由導電材料製成的彈簧(47)插入包括一位於其中的屏蔽電磁波的內套(12)的外殼(1)內；利用一由導電材料製成的電纜側的彈簧擋肩使電纜(3)與電纜屏蔽體(31)電接觸並且插入外殼(1)內；其中，將電纜側的彈簧擋肩(46)這樣壓向彈簧(47)，使彈簧(47)貼緊內套(12)的一個作為支座的外殼側的彈簧擋肩(48)而形成從電纜屏蔽體(31)經由電纜側的彈簧擋肩(46)、彈簧(47)和外殼側的彈簧擋肩(48)到內套(12)的電連接。
全文摘要
本發明涉及一種在外殼(1、11)與電纜(3)間的過渡區內的屏蔽裝置，其中外殼(1、10、11)由電絕緣的和/或不足以電磁屏蔽的材料構成，設有一具有導電材料的內套(12)用以為其在外殼(1、11、10)內的內腔構成電磁屏蔽，電纜(3)具有至少一根導線(30)和一電纜屏蔽體(31)，用於為所述至少一根導線(30)構成電磁屏蔽，並且設有一電纜連接裝置(4)用於電纜與內套的連接並且用於將所述至少一根導線在過渡區內連接在內套上的一導線連接裝置(18)。為了構成一連續的屏蔽，在過渡區內還建議，電纜屏蔽體與一導電的電纜側的彈簧擋肩(46)接觸，並且一彈簧通過電纜側的彈簧擋肩(46)與一導電的外殼側的彈簧擋肩(48)包括內套(12)接觸。
文檔編號G12B9/00GK1750749SQ20041007915
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月15日 優先權日2004年9月15日
發明者託馬斯·科普, 赫爾曼·迪特勒 申請人:Vega格裡沙貝兩合公司