具有密封体的壳体、用于壳体的密封体以及用于制造密封体的方法与流程

本发明根据独立权利要求的前序部分涉及一种具有密封体的壳体、一种用于壳体的密封体以及一种用于制造密封体的方法

背景技术：

这种密封体典型地用在用于测量仪器的具有内腔的壳体中。测量仪器例如是水表、燃气表或电表。因为这种测量仪器通常而且越来越多也在地下使用，所以壳体必须被构造为，使测量仪器的测量装置受到保护，防水防尘。在此，壳体的用于将电导线从周围穿过壳体内部引导地设置的区域需要特别注意。

已知的是，这种用于更好的保护以防有水渗入的穿通引导部被整合到壳体的密封件中。利用GB2317273A例如已知一种穿通引导部，其中，为了附加的密封，将导线注塑在环氧粘合剂中。在注塑之前，导线以如下方式安装在橡皮插头中，使得在将环氧粘合剂注塑到壳体的为此设置的部件中并且在其硬化之后，产生密封的、固定锁闭的壳体。但是，这种类型的穿通引导部具有缺陷，其在制造中很复杂并且需要多个单独部件用于密封。在脱模时，还要注意一定的硬化时间和温度。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷。特别是本发明的目的在于，提出一种在制造中成本低廉的密封体，其具有用于将导线引导穿过的导线引导部，以及一种用于制造这种密封体的方法。本发明的另一目的在于，提出一种用于测量仪器的、成本低廉而且可靠防水的壳体。

所述目的通过在独立权利要求中限定的装置和方法来实现。其他实施方式从从属权利要求中获得。

本发明特别是涉及一种用于测量仪器、特别是用于水表的壳体，包括：壳体底部和用于锁闭壳体的锁闭体以及预先制造的密封体，所述密封体密封地布置或能够布置在壳体底部与锁闭体之间。密封体能够装入壳体底部与锁闭体之间，并且在壳体组装之后，在无需材料锁合的情况下，密封地布置在壳体底部与锁闭体之间，并且能够无损地再度从壳体中取出。密封体具有用于引导穿过导线的导线引导部，其中，导线具有电绝缘部以及优选还有电绝缘的包壳和至少一个导线端部。导线端部至少部分地剥去绝缘皮，并且从绝缘的导线向剥去绝缘皮的导线端部(或者说向导线端部的剥去绝缘皮的导线)的过渡部位布置在导线引导部中。这种结构例如实现了特别牢固地连接测量仪器、特别是水表，其中，能量和/或信号传递在不影响密封性的情况下可行。此外，壳体的装配很简单。

壳体可以为了形成闭合的密封体而包括具有环形密封分段的密封体。当壳体底部与锁闭体之间的分隔部位处在一个平面中时，环形的密封分段可以总体上平面式地设计并且处在一个平面内。而环形的密封分段可以在尽管整体呈平面的结构下，在横截面中具有密封型廓，所述密封型廓不一定要平坦。密封体可以在横截面中至少在环形密封分段的区域中，例如具有圆形或矩形的密封型廓。例如具有导线引导部和与之相连的具有圆形密封型廓的环形密封分段的密封体实现了特殊的O型环。密封体优选可以具有两个密封侧面，所述密封侧面与壳体的需要密封的面密封接触。

包括导线引导部和环形密封分段的密封体可以为了制成一体的、由密封材料制造的密封体而一体构造。这种密封体能够简易地、以很少的工序而且成本低廉地制造。

优选的是，具有上侧面和/或下侧面的密封体与锁闭体的表面和/或壳体的表面设有有效连接，以建立密封。可以设想型面锁合的连接。由此，实现了各个组成部件之间的大面积的接触，这些组成部件特别有利地作用于壳体的耐受性，以防如水的液体渗入。

有利的是，导线引导部具有导线延长部。在密封体布置在壳体上的情况下，延长部可以既布置在壳体的内腔中也布置在壳体外部。同样可行的是组合方案。导线延长部实现了：将导线引导部的位置上对于水的阻隔区段延长。较长的阻隔区段有利于更高的密封性。

优选的是，在导线与密封体之间存在持续的连接。在优选的实施方式中，导线硫化固定到密封体的密封材料中。导线至少分段地在其剥去绝缘皮的区域中发生与密封体的连接。这种连接优选粘附性地设计，内聚结合的连接同样可行。密封体和导线引导部可以一体构造。这种持续的连接具有如下优点，密封体和导靴形成稳定的单元。硫化固定过程是已知的而且根据常用工业标准能够执行的方法，这提高了过程安全性并且简化了质量监控。此外，所述方法便利而且快速。已知的方法一方面使得许可和认证方法变得简单。另一方面可行的是，利用所述方法提供了满足根据DIN-EN 60529至少对应IP68级的条件的壳体。试验已经表明：壳体密封性满足非常高的要求。

在壳体的优选的实施方案中，在密封的结构中或上设置有结构造型部。结构造型部可以具有由隆起部或肋构成的结构。密封体的附加的加厚部被称为隆起部或肋，这种加厚部优选沿着密封体环围布置。在此，隆起部例如可以具有半圆形的、正弦曲线形的或者三角形的横截面。结构造型部可以布置在壳体底部上和/或锁闭体上和/或密封体的上侧面和/或下侧面上。结构造型部可以沿密封体或者沿壳体环围设置。在所有三个构件上互补的面同样可行。这种结构造型部提高了压强进而提高了密封性。同样扩大了表面，这又获得了对水更长的阻隔区段。

优选的是，壳体包括用于测量仪器的测量装置，特别是用于水表。燃气表或电表同样可以。

本发明还涉及一种用于装入壳体中和用于密封壳体的预先制造的密封体，并且特别是涉及用于前面介绍的壳体的密封体。密封体包括用于一个或多个导线引导穿过的导线引导部。因为密封体带有导线地预先制造，密封体可以简易地安装或构造在需要密封的装置中(例如用于密封用以测量仪器的壳体，例如水表)。密封体和/或与密封体相连接的导线形成一个结构单元，结构单元简便地制造、仓储，并且用于在需要时密封测量仪器的壳体。由密封体和导线构成的所介绍的结构单元的应用也在生产效率方面具有优点。测量仪器能够简便地而且以很少的工序组装。导线可以包括一根或多根芯线或线材(例如铜)和对芯线或线材加以包裹的绝缘部。这种导线例如可以是线缆。导线具有电绝缘部，优选具有电绝缘的包壳，以及至少一个导线端部。导线的导线端部至少部分地被剥去绝缘皮。从绝缘的导线向剥去绝缘皮的导线端部(或者向导线端部的剥去绝缘皮的导线)的过渡部位布置在密封体内部的导线引导部中。部分剥去绝缘皮意味着：电绝缘部在导线的区域中被完全去除。同样可以设想的是，导线端部被完全剥去绝缘皮。对于具有导线的预先制造的密封体能够被理解为：密封体已经作为整体构件存在，并且本身能够作为整体构件结合在例如用于测量仪器的壳体中。

密封体的过渡部位的布置方式实现了：导线和密封体的过渡部位完全被环围。这实现了在导线与密封材料之间的接触，进而在过渡部位上实现了特别好的密封。

用于测量仪器的壳体可以分两件或多件地构造。其中，密封体布置在两个壳体半部件或壳体部件之间。这种壳体可以具有在壳体部件之间环围的分隔部位，密封体放入分隔部位中。因而，密封体与壳体形状相对应地设计。密封体优选自身闭合。因而，密封体可以呈环形地设计。壳体可以在其分隔部位上具有不同的横截面，例如为圆形、椭圆形或多边形的横截面，密封体的形状与其相匹配。

为了提高密封作用，导线引导部优选具有或至少在一侧具有导线延长部。在将密封体布置在具有内腔的壳体上时，导线延长部可以布置在壳体的内腔中还有壳体的外部。替代这种在内部还有外部的导线延长部的组合，同样可行的是，导线延长部仅在一侧、要么仅在内腔中的导线延长部中、要么仅在指向外部的导线延长部中设置。导线延长部实现了：在导线引导部的区域中延长对水的阻隔区段。作为阻隔区段指的是如下的距离：液体以及在这里为水基于物理作用(例如扩散)或基于毛细效应(例如基于缝隙)为了渗入壳体中所必须在密封体中经历的距离。基于导线延长部获得较长的阻隔区段，由此获得了在导向引导部的区域中提高的密封能力。

导线优选可以持久地与密封体连接。特别优选的是，导线硫化固定和/或粘接到密封体的密封材料中。“持久地”意味着：导线在其剥去绝缘皮的区域中产生与密封体的连接，这种连接确保了在长时段内(有利地为数年)的密封。这种连接优选粘附性的，内聚的连接同样可行，密封体和导线引导部可以一体地构造。这种持久的连接的优点在于，密封体和导线形成稳定的连接。硫化固定过程是已知的而且能够根据常用工业标准执行的方法，这提高了过程安全性并且简化了质量监控。此外，所述方法便利而且迅速。通过密封体与导线持久的连接，降低了材料耗费并且提高了寿命。为了硫化固定，导线可以在所涉及的区域中以增附剂润湿或涂覆。这样制备的导线可以被装入铸造型模中。在将橡胶混合物注入铸造型模中之后，则能够执行实际的硫化步骤。

因为导线在硫化期间经受高温，所有可以有利的是，电绝缘部具有温度耐受能力至少为180℃的耐温材料。作为优选的耐温材料使用的例如是PTFE(聚四氟乙烯)。这实现了密封体的加工和制造，而不会损伤绝缘部。由此，防止了不希望的绝缘部熔化。但是，当然也可以设想其他用于绝缘部的材料。这种材料具有的优点是：其在密封体的制造过程中能够毫无问题地结合到密封材料中。

可替换地，可以将导线粘接到优选已经制造完成的密封体中。这种结构具有的优点是，导线并不像硫化固定那样，没有经受高温，由此，也可以应用具有例如由PVC(聚氯乙烯)制成的电绝缘部的成本低廉的导线。甚至可以考虑的是，使用裸导线(也就是不带绝缘部的导线)，并且在导线与密封体连接之后，通过将例如电绝缘漆施加到导线上来使导线电绝缘。

优选的是，带有外侧和/或内侧的导线延长部的导线引导部具有沿导线纵向如下的伸展，其至少为密封体沿导线引导部的方向的尺寸的至少110％、优选至少150％以及特别是优选500％。内腔中的导线延长部(或者内侧的导线引导部)有利地相比于指向外部的导线延长部具有更大的伸展。特别有利的是，内侧的导线延长部至少为外侧的导线延长部的两倍长。典型地，这种密封体具有两个密封侧面，所述密封侧面能够与壳体的需要密封的面发生有效连接，其中，这两个密封侧面在自身间限定出第一间距和位于其间的中间平面。导线引导部基本上沿着或平行于中间平面延伸。密封侧面以如下方式相互连接，使得其具有在横截面中闭合的轮廓，所述轮廓被中间平面在两个贯穿点上贯穿。贯穿点之间的间距等于密封体的前面提到的尺寸。由此，导线在较大而且较长的区域中持久地与密封体相连接。这改善了阻隔区段并且有利于防止水或其他介质渗入的抵抗能力。

导线引导部沿导线的伸展优选可以为几毫米。利用例如为至少2mm场的导线引导部，能够实现在密封性方面已经很良好的结果。

优选的是，过渡部位在密封体中以如下方式布置，导线至少一个导线引导部的长度的至少20％、优选25至50％以及特别优选约75％被剥去绝缘皮。这具有如下优点，在剥去绝缘皮的区域中，导线可以与密封体直接发生连接。

优选的是，密封体包括水蒸气扩散阻力大于10‘0000的材料。优选的是，材料是基于橡胶的材料，诸如EPDM(三元乙丙橡胶)、EPM(二元乙丙橡胶)或丁基橡胶或者上述材料的掺混物。水蒸气扩散阻力表达的是：物质以何种强度阻止水蒸气传播或扩散。水蒸气扩散阻力的高数值(通常高于10‘0000)表示特别致密的材料和对于水特别长的阻隔区段。基于橡胶的材料的长处在于：很长的寿命、耐磨性能以及良好的硫化性能。此外，所述材料是耐候性的。通过应用这种材料，实现了长寿命的密封体，这种密封体在不同的气候状况(例如雨、冰和强烈日晒)下，都能够使用。

优选的是，密封体具有内侧，其中，在内侧上、在导线引导部的区域而且优选沿着导线引导部布置有凸出的止挡面。这种止挡面例如可以实施为孔眼或突起。这实现了：在导线引导部的区域中，实现对于导线的牵拉负荷，由此，导线和/或密封体得到紧固，以免撕开。止挡面能够与密封体一体构造。这具有如下优点：不需要单独的装置。密封体能够在一道工序中制造出来。

优选的是，密封体具有上侧面和下侧面，所述上侧面和下侧面优选具有结构造型部、特别是由隆起部构成的结构。同样可以设想肋部。在此，结构造型部能够可选地仅安装在上侧面或下侧面上，或者处在两个侧面上。可以称为隆起部的是密封材料的附加的加厚部，这种加厚部优选沿密封件环围地构造。在此，隆起部例如可以具有半圆形的、正弦曲线形状的或三角形的横截面。结构造型部具有如下优点，当应用在适当的壳体中时，提高了局部的压强进而提高了密封性能。

本发明的另一方面涉及的是用于制造如这里介绍的、用于装入如这里介绍的壳体中并且用于密封壳体的密封体的方法，包括如下方法步骤：

提供密封体型模，

从至少一部分导线端部上去除电绝缘部，

将至少一根导线放入型模中，使得导线穿过型模，并且剥去绝缘皮的导线端部定位在过渡部位中，以及

填充型模。

导线在前面的方法步骤中或者在附加的方法步骤中持久地与密封体相连接。导线与密封体之间的连接可以优选是粘附性连接。内聚的连接同样可行。

密封体可以一体地制造。密封体的一体制造方案具有如下优点，这种密封体成本低廉，材料耗费较低并且减少了方法步骤。

在所述方法的优选实施方案中，导线为了与密封体连接而被硫化。这具有如下优点，在导线、特别是剥去绝缘皮的导线与密封体之间建立直接的而且非常稳定的连接，进而产生很高的密封性能。

优选的是，将剥去绝缘皮的导线端部在放入型模之前利用增附剂加以处理。优选的是，使用双组份增附剂(例如或者Parlock^TM，由Lord Corporation公司制造)。增附剂是用于改善不同的材料之间的粘附强度的物质。增附剂大多具有不同的官能团，其能够与不同的材料表面发生化学反应，并且由此给两种不同材料之间的连接赋予非常好的强度和耐受力。和Parlock^TM特别适合于连接金属和基于橡胶的材料。利用增附剂的处理具有的优点是，导线与密封体之间的高保持强度以及对腐蚀、高温、导线端部与密封体之间的油和溶剂的耐受性能。

本发明的另一方面涉及测量仪器，特别是水表，其具有这里介绍的壳体和如这里介绍的密封体。这种测量仪器受到保护，免于外部环境影响，因此可以具有很长的寿命。

附图说明

下面，借助于仅代表实施例的附图详细阐释本发明。其中：

图1以透视图示出用于测量仪器的、按照本发明的壳体，

图2以剖视图示出图1中的壳体，

图3以透视图示出用于图1中的壳体的密封体，以及

图4示出图2中的剖视图的细节。

具体实施方式

图1以透视图示出具有按照本发明的壳体100的测量仪器。壳体100包括密封体101、锁闭体1以及带有用于测量仪器的整合的测量装置3的壳体底部2。在这里，测量仪器例如是水表。水表是用于测量供水方提供的水量的水体积测量装置。所测量的数量借助于机械的辊式计数装置示出并且能够目视读取。图1中所示的水表具有带8个计数轮的机械式的辊式计数装置。这种水表长期以来就是已知的并且得到使用。水表例如由EP502306A2已知。现代水表具有对机械的辊式计数装置的计数装置状态以电子方式进行确定的装置，由此，实现了远程读取。为此，水表接有线缆，相应的线缆或导线以7a、7b、7c标示。由EP660264B1能够得悉的是，能够以何种方式读取计数状态。这里的水表的长处在于特别良好而且高效的密封，这满足了非常高的要求。但是，下面详细介绍的壳体100也可以用于其他应用领域。

密封体101布置在壳体底部2的凹空部或容纳部4中。密封体101能够装入由布置在壳体底部的上侧面上的环围的沟道形成的容纳部4中(参见下面的图2)。之后，板状的锁闭体1可以安放在密封体上，接下来，通过将壳体底部2的上部边缘卷边，能够将锁闭体1固定在壳体中。杯状的壳体底部2在这里例如由铜制造。壳体底部也可以由铝或钢制造，而合成材料也是可行的。锁闭体1例如由玻璃或由透明的合成材料制造。壳体底部2上的与密封体101上的止挡(在这里未示出)相配合的止挡5防止密封体101无意从壳体100中被拉出或被推入壳体100中。密封体101具有三个导线引导部6a、6b、6c，用以分别将导体7a、7b、7c引导穿过。

图2以剖视图沿通过导线7b的平面沿横向剖切壳体100地示出图1中的壳体100。在此，密封体101具有处在壳体100的内腔9中的导线延长部8b。内腔9中导线延长部8b的长度L等于密封体101的尺寸10的约10倍。密封体101也具有朝外的导线延长部8b’，其长度L’等于密封体101的尺寸10的约4倍。带有绝缘部12的导线7b与剥去绝缘皮的导线端部13之间的过渡部位布置在密封体101中。导线7b直至导线延长部8b的端部都被剥去绝缘皮。但也可以仅导线延长部8b内部的一部分导线7b被剥去绝缘皮。密封体101布置在壳体底部2的凹空部4中。密封体101上作为限位器14模制的区域对测量装置3加以固定。这里设计为水表的测量装置3具有计数轮18。限位器在图3中更为详细地介绍。在两侧与密封体的环形分段相连接的导线延长部与密封环一体连接，并且形成一体的密封体。壳体底部2利用锁闭体1锁闭。由图2中还可以看到以20标示的卷边边缘处在壳体底部2的上边缘上，所述卷边边缘支撑到锁闭体上并且将其固定保持。处在壳体内腔中的测量装置具有电路板19。为了电连接，将导线7b的剥去绝缘皮的导线端部13钎焊到电路板19上。与电路板的电连接当然也可以按照其他方式实现。

图3以透视图示出按照本发明的密封体101的实施方案。针对方形或三角形的壳体，密封体相应变换造型。密封体101由EPDM(三元乙丙橡胶)构成：但密封体也可以包括其他基于橡胶的材料，如二元乙丙橡胶或丁基橡胶，同样可以将上述材料掺混(例如二元乙丙橡胶过氧化物)。用于将导线7a、7b、7c引导穿过的导线引导部6a、6b、6c延伸穿过密封体101，并且具有导线延长部8a、8b、8c。与具有尺寸10的环形分段在两侧相连的是导线延长部8、8’。导线延长部8a和8c的长度L(参见下图4：长度L在这里为Li+L2)在长度方面等于密封体101的尺寸10的10倍，并且在宽度B方面，等于密封体101的尺寸10的2倍。导线延长部8b在长度方面相比于8a和8c略有缩短，但也可以同样长度地设计。导线延长部8a、8b、8c指向密封体101的内部。导线7a、7b、7c具有绝缘部12，导线7a、7b、7c的导线端部13a、13b、13c被剥去绝缘皮。密封体101附带有限位器14地制造。限位器14例如在用于制造密封体的铸造过程中一体地模制在密封体101上。限位器14朝向密封体101的中心方向指向。限位器具有在横截面上四边的形状，同意可以设想其他多边形形状。限位器具有不同的伸展。其如从图2中所见那样将测量仪器保持在壳体中。密封体101具有上侧面15和下侧面16。密封体101在上侧面15上具有环围的隆起部17。

如从图3中可见那样，密封体101为了形成闭合的密封体而包括环形的密封分段102。带有位于其中的导线7a、7b、7c的导线引导部6a、6b、6c模制在环形的密封分段102上。带有导线引导部6a、6b、6c和环形的密封分段102的密封体101一体地构造，由此，形成有利为一体的、由密封材料制造的密封体，密封体能够单重地装入(这里未示出的)壳体底部与锁闭体之间，并且在壳体组装之后，在无需材料锁合的情况下密封地布置，并且如果需要的话，能够再次无损地从壳体中取出。

图4示出图2中的密封体101沿带有导线延长部8b的区域的导线7b的剖视图的细节。密封体101持续与导线7b相连接。导线7b硫化固定到密封体101的密封材料中。由此，产生了由密封体101与导线7a、7b、7c构成的结构单元。导线整合在密封体101中并且与密封体固定连接。所述结构单元(也参见图2)能够简单作为整体安装到壳体底部中。由此，确保的是，壳体简便地而且以很少的步骤得以组装。带有绝缘部12的导线7b与剥去绝缘皮的导线端部13之间的过渡部位11布置在密封体101的内部。密封体101布置在壳体底部2的凹空部4中。在上侧面15和下侧面16中，密封体101具有结构造型部17，特别是由隆起部构成的结构。隆起部在所示的实施方案中以横截面呈正弦曲线形状地构造。在横截面中呈半圆或三角形的结构造型部同样可行。隆起部贴靠到锁闭体上。在图中，锁闭体1与密封体101或密封体101的隆起部17相叠。在此，涉及的是真实比例的简化图示。