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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Überholung von elektronischen
Steuermodulen, etwa für den
Einsatz mit elektronisch gesteuerten Motoren. Die Erfindung betrifft
insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Öffnen eines
abgedichteten Moduls, das eine Leiterplatte enthält, und Entfernen der Leiterplatte.
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Die
meisten modernen Verbrennungsmotoren weisen eine gewisse Form von
elektronischem Controller auf, der die Funktion des Motors steuert. Bei
größeren Fahrzeugen
ist ein erhebliches Motorsteuermodul vorgesehen, das einen großen Bereich an
Funktionen ausführt.
Beispielsweise liefert das Modul Signale über einen elektrischen Kabelbaum an
verschiedene elektrische Komponenten überall am Motor und Fahrzeug.
Außerdem
empfängt
das Modul Signale von einer Reihe von Sensoren, die an verschiedenen
Stellen am ganzen Motor angeordnet sind.
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Wie
in 1 gezeigt, enthält beispielsweise ein
Motorsteuermodul (ECM) 10 ein Gehäuse 12, das aus einer
ersten Sektion 14 und einer zweiten Sektion 16 ausgebildet
ist. Die erste Sektion 14 enthält Sicherungslöcher 18 (4), die entweder in einem peripheren
Flansch 20, der sich entlang einem äußeren peripheren Abschnitt
des Gehäuses
erstreckt, oder in Augen, die sich von dem peripheren Flansch 20 aus
erstrecken, ausgebildet sind. Die zweite Sektion 16 enthält Sicherungslöcher 22 (9), die an anderen Stellen
um seine Peripherie herum zur Ausrichtung auf Sicherungslöcher 22 der
ersten Sektion 14 ausgebildet sind. Schrauben 21 verlaufen
durch Sicherungslöcher 18 und 22,
um die erste Sektion 14 und die zweite Sektion 16 aneinander
zu befestigen. Die zweite Sektion 16 enthält außerdem einen
peripheren Flansch 23, der eine Reihe von Augen 24 enthält, die
sich von seiner Peripherie aus erstrecken, die Befestigungslöcher 26 enthalten
zum Aufnehmen von nicht gezeigten Bolzen zum Befestigen des ECM 10 an
einen Motor. Ein Kleber- oder Abdichtstreifen 30 (9) ist zwischen dem Flansch 20 und
der gegenüberliegenden
Fläche
der zweiten Sektion 16 positioniert, um die Sektionen aneinander
zu bonden und abzudichten. Das Streifenmaterial kann normalerweise
Metall an Metall bonden und hält
gleichzeitig die hohen Temperaturen aus, die in dem Motorraum auftreten,
wie etwa RTV-Material.
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Das
Gehäuse 12 wird
aus einem starren Material, wie etwa einem Metall, beispielsweise
Aluminium, beispielsweise durch einen Druckgußprozeß ausgebildet. Die Außenabmessungen
des Gehäuses 12 sind
im allgemeinen so bemessen, daß sie
geringfügig
größer sind
als eine im Gehäuse 12 positionierte
Leiterplatte 32. Unter Bezugnahme auf 1 und 9 fungiert
die Leiterplatte 32 als ein Substrat, auf dem verschiedene
elektronische Komponenten 31 montiert sind, wie etwa Widerstände, Kondensatoren, Transistoren,
Mikroprozessoren, Speicherbauelemente usw. Die Leiterplatte 32 ist
aus einem starren Material, d.h. Glasfaser, ausgebildet und sicher
an der zweiten Sektion 16 des Gehäuses 12 montiert. Die
zweite Sektion 16 enthält
eine erhobene Wand 33 (8),
die peripher um die zweite Sektion 16 herum verläuft, um
eine Ausnehmung 35 für
die Aufnahme der Leiterplatte 32 auszubilden. Die Leiterplatte 32 enthält weiterhin
einen ersten Verbinder 34, einen zweiten Verbinder 36 und
einen dritten Verbinder 38, sicher an einer oberen Fläche 40 der
Platine 32 montiert und sich von der oberen Fläche 40 nach
außen erstreckend,
um jeweilige Kabel oder Kabelbäume (nicht
gezeigt) in Eingriff zu nehmen, damit die elektronischen und Mikroprozessorkomponenten
des ECM 10 mit den verschiedenen Sensoren und Motorsteuereinrichtungen
verbunden werden. Die erste Sektion 14 des Gehäuses 12 enthält eine
erste Öffnung 44 zum
Aufnehmen des ersten und zweiten Verbinders 34 und 36 und
eine zweite Öffnung 46 zum
Aufnehmen des Verbinders 38.
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Wenngleich
das ECM 10 ein umweltmäßig unbeschädigtes und
abgedichtetes Modul bereitstellt, kommt es zu Schwierigkeiten, wenn
das Modul überholt
werden muß.
Dieser Überholungsprozeß kann möglicherweise
erforderlich sein, wenn es eine Aktualisierung an einigen der auf
der Leiterplatte 32 montierten Komponenten 31 gibt.
In anderen Fällen ist
eine direkte Diagnose der Komponenten aufgrund einer Fehlfunktion
oder eines Ausfalls von Komponenten erforderlich, was Zugang zu
der Leiterplatte 32 erfordert. Ohne Überholung wird das ECM 10 einfach
entsorgt und durch ein neues Modul ersetzt. Natürlich werden bei diesem Ansatz
oftmals unnötigerweise
Ressourcen verschwendet, einschließlich insbesondere der Leiterplatte
und elektronischer Komponenten, und dies kann zu Verzögerungen
führen, wenn
der Bezug des Moduls schwierig ist. Außerdem können elektronische Komponenten
und verwandte Lötmaterialien
gefährliche
Materialien enthalten, wodurch eine Behandlung als Sondermüll erforderlich wird
und somit die Kosten der Entsorgung erhöht werden. Bisherige Versuche,
das Gehäuse 12 zu öffnen, haben
zu einer nicht behebbaren Beschädigung an
der starren Leiterplatte 32 und/oder elektronischen Komponenten 31 geführt, wodurch
die Leiterplatte unbenutzbar wird.
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Die
US 5,837,556 beschreibt
ein Verfahren zum Entfernen von mit Kleber gebondeten Komponenten
von einem Substrat unter Verwendung von Schrauben, die sich in Bohrungen
unter der Komponente befinden. Wenn die Schrauben gedreht werden,
wird die Kraft auf die Komponente übertragen, und zwar über ein
Kugellager auf einen zylindrischen Stift, der schließlich gegen
die Komponente drückt und
die Komponente von dem Substrat wegbewegt.
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Die
US 6,068,727 beschreibt
ein Verfahren zum Entfernen einer Versteifung von einem Substrat unter
Verwendung eines dünnen
Keils wie etwa einer Rasierklinge, um eine Klebeschicht durchzuschneiden,
und dann Abhebeln der Versteifung von dem Substrat.
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Aus
der
US 6,497,026 und
US 6,192,570 ist ein Verfahren
bekannt zum Öffnen
eines abgedichteten Motorsteuermoduls, das eine flexible Leiterplatte enthält, unter
Einsatz einer Halterung zum Stützten des
Moduls, wenn das Modul in eine offene Position entspannt wird. Das
Verfahren beinhaltet zuerst das maschinelle Bearbeiten der Ränder des
Modulgehäuses,
um einen Abdichtstreifen freizulegen, dann Unterbrechen des Abdichtstreifens
um das Gehäuse herum
durch maschinelle Bearbeitung, Schneiden oder den Einsatz von Keilen
und schließlich
das Positionieren des Moduls in der Halterung und sein Biegen in
die offene Position.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren für
die Überholung,
und insbesondere das Öffnen
und Zerlegen, eines abgedichteten Moduls anzugeben, die einfach
und effektiv das Öffnen
des Modulgehäuses und
das Entfernen einer Leiterplatte gestat tet, während die Integrität und die
Wiederverwendbarkeit der Leiterplatte und elektronischen Komponenten
gewahrt bleiben.
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Die
obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß einem der unabhängigen Patentansprüche oder
durch ein Verfahren gemäß einem
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Überholung
von abgedichteten elektronischen Steuermodulen gestattet.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine
Gewährleistungsanalyse,
Studien zur Zuverlässigkeit
und Lebensdauer, Mängelbeseitigung,
Reparatur und/oder Austausch von elektronischen Komponenten auf
einer Leiterplatte gestattet, die in einem abgedichteten Modul enthalten
ist.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Senkung
der Kosten für
die Bereitstellung eines funktionsfähigen elektronischen Steuermoduls
für einen
Motor bei Fehlfunktion und Entfernung eines existierenden Moduls.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Minimierung
der Verschrottung von Leiterplatten und Komponenten, die ordnungsgemäß funktionieren.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist das einfache und
effektive Öffnen
eines Abdichtungsmoduls, das eine Leiterplatte enthält, ohne die
Leiterplatte und die an der Leiterplatte montierten Komponenten
zu beschädigen.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Minimierung
des Biegens der Leiterplatte in einem abgedichteten Modul während des Öffnens des
Moduls.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in dem einfachen
und effektiven Entfernen einer Leiterplatte von einem abgedichteten
Gehäuse.
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Diese
und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
erzielt durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Öffnen eines
abgedichteten Moduls mit einem abgedichteten Gehäuse, ausgebildet aus einer
ersten Sektion und einer abdichtend mit der ersten Sektion verbundenen
zweiten Sektion, und einer an der zweiten Sektion innerhalb des
Gehäuses
montierten Leiterplatte, wobei die Leiterplatte mindestens einen
Verbinder mit einer freiliegenden Oberfläche enthält, die von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich
ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt: eine Basis, die dafür ausgelegt
ist, die erste Sektion des Modulgehäuses zu unterstützen, und
einen Kraftübertrager,
der dafür
ausgelegt ist, eine Trennkraft auf die freiliegende Oberfläche des
mindestens einen Verbinders zu übertragen,
um die zweite Sektion von der ersten Sektion zu trennen. Der Kraftübertrager
enthält
mindestens eine übertragende
Oberfläche,
die so dimensioniert und geformt ist, daß sie die Trennkraft über die
freiliegende Oberfläche
des mindestens einen Verbinders verteilt, um auf der freiliegenden
Oberfläche
des Verbinders einen im wesentlichen gleichförmigen Druck zu erzeugen. Die
Basis kann mehrere Stützoberflächen enthalten,
die so positioniert sind, daß sie
nur einen äußeren peripheren
Flansch der ersten Sektion unterstützen. Die mindestens eine übertragende
Oberfläche
kann so dimensioniert und geformt sein, daß sie einer Größe und Form
des mindestens einen Verbinders im wesentlichen entspricht. Die
mindestens eine übertragende
Oberfläche
kann mehrere übertragende
Oberflächen
enthalten, die in einer beabstandeten Entfernung voneinander positioniert
sind, um die Trennkraft auf mehrere Verbinder auszuüben. Die mehreren übertragenden
Oberflächen
können
von der Anzahl her gleich einer Gesamtzahl von Verbindern sein.
Die Basis kann auch eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand
erstreckende Seitenwand enthalten, wobei die Seitenwand eine obere Stützoberfläche aufweist,
um einen äußeren Flansch der
ersten Sektion des Gehäuses
zu unterstützen. Der
Kraftübertrager
kann eine Kreuzplatte zum Aufnehmen der Trennkraft enthalten, wobei
sich ein erster Arm von der Kreuzplatte aus erstreckt und ein zweiter
Arm sich von der Kreuzplatte aus in einer beabstandeten Entfernung
von dem ersten Arm erstreckt. Der erste und der zweite Arm können sich von
einer Fläche
der Kreuzplatte aus erstrecken. Der Kraftübertrager kann eine Kreuzplatte
zum Aufnehmen der Trennkraft enthalten, wobei sich ein erster Arm
von der Kreuzplatte aus und ein zweiter Arm sich von der Kreuzplatte
aus in einer beabstandeten Entfernung von dem ersten Arm erstreckt.
Der erste und zweite Arm können
sich von einer Fläche
der Kreuzplatte aus erstrecken. Der Kraftübertrager kann einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Die kraftübertragende
Oberfläche
kann mindestens zwei Seiten des mindestens einen Verbinders kontaktieren.
Ein Kraftausüber
kann vorgesehen sein, um eine Kraft auf den Kraftübertrager
auszuüben.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Öffnen eines
abgedichteten Moduls mit einem abgedichteten Gehäuse, ausgebildet aus einer
ersten Sektion und einer abdichtend mit der ersten Sektion verbundenen
zweiten Sektion, und einer an der zweiten Sektion innerhalb des
Gehäuses montierten
Leiterplatte, wobei die Leiterplatte mindestens einen Verbinder
mit einer freiliegenden Oberfläche
enthält,
die von außerhalb
des Gehäuses zugänglich ist.
Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: Unterstützen der
ersten Sektion des Modulgehäuses
und Ausüben
einer Trennkraft auf die freiliegende Oberfläche des mindestens einen Verbinders
und Verteilen der Trennkraft über
die freiliegende Oberfläche
des mindestens einen Verbinders, um zu bewirken, daß sich die
zweite Sektion des Gehäuses
von der ersten Sektion trennt, wobei eine Beschädigung an der Leiterplatte
verhindert wird. Das Verfahren kann den folgenden Schritt beinhalten:
maschinelles Bearbeiten der zweiten Sektion des Gehäuses entlang
einem Rand der zweiten Sektion, um eine Verbindung zwischen der
zweiten Sektion und der Leiterplatte freizulegen, und weiterhin Einlegen
eines Werkzeugs in die Verbindung zwischen der zweiten Sektion und
der Leiterplatte, um die Leiterplatte von der zweiten Sektion zu
trennen. Der Schritt des Unterstützens
der ersten Sektion kann das Unterstützen der ersten Sektion nur
an und entlang eines peripheren Flanschs der ersten Sektion beinhalten.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Bereitstellens eines Kraftübertragers
beinhalten, der mindestens eine übertragende
Oberfläche
enthält,
die so dimensioniert und geformt ist, daß sie einer Größe und Form
des mindestens einen Verbinders im wesentlichen entspricht. Sowohl
die Vorrichtung als auch das Verfahren der vorliegenden Erfindung
können mehrere
Verbinder enthalten, die jeweils eine freiliegende Oberfläche für die Ausübung der
Trennkraft aufweisen. Die Trennkraft kann auf freiliegende Oberflächen auf
jeder von zwei Seiten jedes Verbinders ausgeübt werden. Das Verfahren kann
weiterhin die Schritte des Haltens eines peripheren Flansches des
zweiten Abschnitts des Gehäuses
und das Ausüben
einer Zugkraft auf den Verbinder, um die Leiterplatte von der zweiten
Sektion zu trennen, beinhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht eines elektronischen Steuermoduls für einen
Motor;
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2 ist
eine Perspektivansicht der Basis der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Perspektivansicht des Kraftübertragers
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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4 Ist
eine Perspektivansicht des von der Basis der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung unterstützten
elektronischen Steuermoduls;
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5 ist
eine Perspektivansicht des zwischen der Basis und dem Kraftübertrager
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung positionierten elektronischen
Steuermoduls;
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6 ist
eine Perspektivansicht der Baugruppe von 5, auf einer
Ausführungsform
eines Kraftausübers
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung positioniert.
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7 ist
eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linien 7-7 in 6 vor
der Trennung des Gehäuses;
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8 ist
eine Teilquerschnittsansicht ähnlich 7,
aber nach der Trennung des Gehäuses;
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9 ist
eine Draufsicht auf die Leiterplatte, die mit einer unteren Sektion
des Modulgehäuses verbunden
ist, nach der Trennung von einer oberen Sektion des Modulgehäuses;
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10 ist
eine Perspektivansicht der Separatorvorrichtung der vorliegenden
Erfindung;
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11 ist
eine Stirnansicht der Separatorvorrichtung von 10,
wobei die Sektion mit Leiterplatte und Gehäuse installiert ist;
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12 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linien 6-6 in 11;
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13 ist
eine Querschnittsansicht ähnlich 12,
aber nach der Trennung der Leiterplatte von dem Gehäuse;
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14 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Ecke der Sektion mit Leiterplatte
und Gehäuse nach
der maschinellen Bearbeitung des Gehäuses und
-
15 ist
eine Ansicht ähnlich 14,
aber mit einem auf die Verbindung zwischen der Platine und dem Gehäuse angesetzten
Spreizerwerkzeugs.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung oder eine Halterung
zum Öffnen
eines abgedichteten Moduls wie etwa eines elektronischen Steuermoduls
(ECM) 10 (1) und ein entsprechendes Verfahren
zum Öffnen
eines abgedichteten Moduls und bevorzugt auch Trennen der Leiterplatte 30 (9)
von dem Gehäuse 12 des
Moduls 10. Wie in 2 und 3–6 gezeigt,
enthält
die Vorrichtung 100 zum Öffnen eines Gehäuses 12 im
allgemeinen eine Basis 102 zum Unterstützen des Gehäuses 12 der
ECU 10, einen Kraftübertrager 104 zum Übertragen
einer Trennkraft auf das Gehäuse 12 zum
Bewirken einer Trennung des Gehäuses
wie unten erörtert
und einen Kraftausüber 106.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung öffnet effektiv das abgedichtete
Gehäuse 12 der
ECU 10 unter Verwendung einer auf eine ausführlich unten
beschriebene Weise ausgeübten
Trennkraft und trennt die Leiterplatte 32 von dem Gehäuse 12,
wobei eine Beschädigung
an der Leiterplatte 32 während des ganzen Prozesses
verhindert wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wie in 2 gezeigt
enthält
die Basis 102 der Vorrichtung 100 eine Bodenplatte
oder Bodenwand 108 und vier sich von der Bodenwand 108 nach
oben erstrec kende Seitenwände 110.
Die Seitenwände 110 enthalten
jeweils eine oder mehrere obere Stützoberflächen 112 zum Unterstützen einer
ersten Sektion 14 des Gehäuses 12. Insbesondere
sind die Seitenwände 110 so
geformt und positioniert, daß sie
den äußeren peripheren
Flansch 20 der ersten Sektion 14 unterstützen, wie
in 4 gezeigt. Die Seitenwände 110 können eine
beliebige Form aufweisen und sich in einer beliebigen Position befinden,
die effektiv einen entsprechenden Abschnitt der ersten Sektion 14 des
Gehäuses 12 unterstützt, um die
Trennung der zweiten Sektion 16 von der ersten Sektion 14 zu
gestatten, wenn wie unten beschrieben eine Trennkraft ausgeübt wird.
Die Seitenwände 110 enthalten
Ausnehmungen 114, die in Ausrichtung auf Augen 24 der
zweiten Sektion 16 ausgerichtet sind, so daß die Leiterplatte 32 zwischen
den Seitenwänden 110 positioniert
werden kann, wobei die Stützoberflächen 112 an
den Flansch 20 anstoßen,
ohne daß die
Augen 24 das Anstoßen
stören.
Außerdem sind
Ausnehmungen 114 mit einer ausreichenden Tiefe ausgebildet,
so daß Augen 24 in
einer beabstandeten Entfernung in der vertikalen Richtung wie in 2 gezeigt
vom Boden der Ausnehmungen 114 positioniert sind, um während der
Trennung von der ersten Sektion 14 eine Bewegung der zweiten
Sektion 16 nach unten zu gestatten.
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Wie
in 3 gezeigt, enthält der Kraftübertrager 104 der
Vorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung eine Kreuzplatte 116 und
mehrere auf der Kreuzplatte 116 positionierte übertragende
Oberflächen 118 zum Übertragen
einer Trennkraft auf die Verbinder 34, 36 und 38.
Die Anzahl der übertragenden
Oberflächen 118 entspricht
der Gesamtzahl an Verbindern, d.h. 3. Bei dem Ausführungsbeispiel
von 3 ist jede übertragende
Oberfläche 118 an
einem jeweiligen Arm montiert, der sich von der Kreuzplatte 116 aus
erstreckt. Somit sind ein erster Arm 120, ein zweiter Arm 122 und
ein dritter Arm 123 jeweils an einer Fläche der Kreuzplatte 116 montiert
oder integral daran angeformt und erstrecken sich nach außen unter
Bildung jeweiliger übertragender
Oberflächen 118.
Bei dem Ausführungsbeispiel
enthält
das äußere Ende
jedes Arms eine ringförmige
Vertiefung 124, die die übertragenden Oberflächen 118 bildet,
die von größeren äußeren Oberflächen jedes
Arms vertieft sind. Der erste Arm 120 und der zweite Arm 122 können alternativ
integral als ein Arm ausgebildet sein. Jede übertragende Oberfläche ist
bevorzugt so dimensioniert und geformt, daß sie der Größe und Form freiliegender
Verbinderoberflächen,
die von der übertragenden
Oberfläche
kontaktiert werden sollen, im wesentlichen entspricht. In diesem
Fall weisen die Verbinder 34, 36 und 38 eine
allgemein rechteckige Form auf, wobei eine äußere periphere Wand 126 des
Verbinderkörpers
eine Vertiefung bildet, in der Verbinderstifte positioniert sind.
Die übertragenden Oberflächen 118 sind
so geformt und dimensioniert, daß sie einem oberen Rand 128 der
peripheren Wand 126 entsprechen und daran anstoßen, während sich
das äußere Ende
von jeder in den Verbinderkörper
erstreckt, um eine seitliche Unterstützung zu liefern, ohne die
Verbinderstifte jedes Verbinders zu kontaktieren, wie in 5 gezeigt.
Bevorzugt sind die übertragenden
Oberflächen 118 im
wesentlichen durchgehend, um die Trennkraft gleichmäßig über den
Kontaktbereich jedes Verbinders zu verteilen. Es versteht sich natürlich, daß die Arme
und die übertragenden
Oberflächen 118 eine
Vielfalt von anderen Formen und Größen aufweisen können, die
ausreichen, um die Trennkraft effektiv über die freiliegende Oberfläche jedes
Verbinders zu übertragen
und zu verteilen, damit auf die freiliegende Verbindung ein im wesentlichen
gleichförmiger
Druck erzeugt wird, um die Trennung wie unten beschrieben ohne Beschädigung an
der Leiterplatte 32 und ihrer elektronischen Komponenten 31 zu
bewirken. Beispielsweise würde
ein Verbinder mit einer freiliegenden Verbinderoberfläche mit
einer anderen Größe oder
Form als das Ausführungsbeispiel
wahrscheinlich übertragende
Oberflächen
mit anderen Größen und
Formen erfordern. Bevorzugt üben
die übertragenden
Oberflächen 118 eine
Kraft auf mindestens zwei Seiten jedes Verbinders und bevorzugt
auf einen auf jeder Seite einer Leiterplatte positionierten Verbinder
aus, um die Kraft effektiver zu verteilen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wie in 6 gezeigt
liegt der Kraftausüber 106 in
Form einer Dornpresse vor. Bevorzugt enthält die Dornpresse einen Stütztisch 130,
einen am Stütztisch 130 montierten
und sich von dort erstreckenden Kraftarm 132 und einen
zylindrischen Stempel 134 zum Anschlag an die Kreuzplatte 116, um
die Trennkraft auf den Kraftübertrager 104 auszuüben. Ein
Griff 136 wird auf herkömmliche
Weise betätigt,
um den Stempel 134 in Eingriff mit der Kreuzplatte 116 zum
Ausüben
der Primärkraft
zu bewegen. Natürlich
kann zum Ausüben
der Kraft auf den Kraftübertrager 104 jede
andere Einrichtung oder Maschine verwendet werden. Außerdem kann
ein solcher Kraftausüber
integral mit dem Kraftübertrager 104 und/oder
der Basis 102 kombiniert sein.
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Unter
Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden zuerst
Schrauben 21 aus der ECU 10 entfernt. Natürlich hält der Abdichtstreifen 30 immer
noch die erste Sektion 14 und die zweite Sektion 16 zusammen.
D.h., der Abdichtstreifen 30 dichtet nicht nur die innere
Fläche
zwischen der ersten und zweiten Sektion 14 und 16 ab,
sondern erzeugt auch, insbesondere nach dem Härten an der Baugruppe, eine
sichere Verbindung. Die ECU 10 von 1 wird dann
auf der Basis 102 plaziert, wobei die erste Sektion 14 und
die Verbinder 34, 36, 38 nach oben zeigen
und wobei der äußere Flansch 20 der
ersten Sektion 14 auf den Unterstützungsoberflächen 112 positioniert
und von diesen gestützt wird,
wie in 4 gezeigt. Als nächstes wird wie in 5 und 7 gezeigt
der Kraftübertrager 104 auf der
ECU 10 positioniert, wobei die Arme 120, 122 und 123 auf
den Verbindern 34, 36 bzw. 38 positioniert
sind. In dieser Position stoßen
die übertragenden
Oberflächen 118 an
jedem Arm an jeweilige freiliegende Verbinderoberflächen an,
d.h. die oberen Ränder 128.
Die Baugruppe aus Kraftübertrager 104, ECU 10 und
Basis 102 wird als nächstes,
wenn sie nicht bereits auf dem Kraftausüber 106 in Position
ist, auf dem Stütztisch 130 des
Kraftausübers 106 positioniert,
wie in 6 gezeigt. Der Griff 136 wird dann gedreht,
um den Stempel 134 in Richtung auf die obere Oberfläche der
Kreuzplatte 116 des Kraftübertragers 104 und
in Anschlag an diese obere Oberfläche zu bewegen. Der Griff 136 wird
dann weiter gedreht, um zu bewirken, daß der Stempel 134 eine ausreichende
Abwärtskraft
auf den Kraftübertrager 104 ausübt, so daß eine ausreichende
Trennkraft von dem Kraftübertrager 104 über die
Verbinder 34, 36 und 38 auf die zweite
Sektion 16 des ECU-Gehäuses 12 übertragen
wird, um die Abdichtung 30 zwischen der ersten Sektion 14 und
der zweiten Sektion 16 aufzubrechen. Nachdem das Kraftniveau
auf dem Abdichtstreifen 30 ein vorbestimmtes Niveau erreicht, versagt
der Abdichtstreifen 30 oder bricht, was bewirkt, daß sich die
zweite Sektion 16 des Gehäuses 12 von der ersten
Sektion 14 trennt und sich nach unten in Richtung auf die
untere Wand 108 der Basis 102 bewegt, und zwar
von der in 7 gezeigten Position in die
in 8 gezeigte Position.
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Die
Kraft wird von den übertragenden
Oberflächen 118 auf
freiliegende obere Ränder 128 der Verbinder 34, 36 und 38 ausgeübt und verteilt.
Die übertragenden
Oberflächen 118 sind
so dimensioniert und geformt, daß sie einen signifikanten Kontaktbereich
zwischen freiliegenden oberen Rändern 128 der
Verbinder erzeugen, um die Trennkraft über die Ränder oder Oberflächen 128 zu
verteilen, damit auf die freiliegende Oberfläche der Verbinder ein im wesentlichen
gleichförmiger
Druck erzeugt wird. Analog erstrecken sich die Verbinder über einen
signifikanten Bereich der Leiterplatte (9) und verteilen
somit die Kraft über
den Bereich der Leiterplatte ohne signifikantes Biegen oder Verbiegen
der Leiterplatte 32, wodurch eine unnötige Beanspruchung der Leiterplatte 32 und
ihrer montierten Komponenten 31 vermieden wird.
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Es
sei angemerkt, daß das
zum Trennen der zweiten Sektion 16 von der ersten Sektion 14 erforderliche
Ausmaß an
Trennkraft als Funktion von verschiedenen Faktoren variieren wird,
einschließlich der
Stärke
der von dem Abdichtstreifen 30 bereitgestellten Verbindung.
Obwohl die Trennkraft bei der vorliegenden Ausführungsform manuell durch eine mechanische
Operation ausgeübt
wird, kann ein automatischer oder angetriebener Kraftausüber verwendet
werden, der beispielsweise einen pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch
betriebenen Antrieb enthalten kann.
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9 veranschaulicht
die an der zweiten Sektion 16 befestigte Leiterplatte nach
der Trennung von der ersten Sektion 14 und der Entfernung
von der Basis 102. Obwohl eine gewisse Diagnose- und Reparaturarbeit
an der Leiterplatte ausgeführt
werden kann, während
sie immer noch an der zweiten Sektion 16 befestigt ist,
ist es in der Regel wünschenswert, die
Leiterplatte 32 dann von der zweiten Sektion 16 zu
entfernen. Die Leiterplatte 32 ist unter Verwendung eines
Klebers oder eines Abdichtmittels, der oder das entlang der Peripherie
an der unteren Fläche
der Leiterplatte 32 plaziert ist, immer noch sicher an
der zweiten Sektion 16 montiert. Unter Bezugnahme auf 10 enthält die vorliegende
Erfindung auch eine Separatorvorrichtung oder -einrichtung 200 zum
Trennen der Leiterplatte 32 von der zweiten Sektion 16 des
Gehäuses 12.
Allgemein entfernt die Separatorvorrichtung 200 die Leiterplatte 32 effektiv von
der zweiten Sektion 16 durch Ausüben einer Zugkraft 202 (12)
auf mindestens einen der Verbinder 34, 36, 38 und
bevorzugt auf einen Verbinder auf jeder Seite der Leiterplatte,
wobei wichtigerweise die Beanspruchung, das Biegen und Verbiegen
der Leiterplatte 32 während
des Prozesses des Verteilens der Zugkraft 202 über die
Verbinder hinweg und somit über
einen signifikanten Abschnitt der Leiterplatte 32 hinweg
minimiert werden.
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Die
Separatorvorrichtung 200 enthält eine Basis 204 und
ein oder mehrere Halteglieder zum Halten des peripheren Flansches 23 der
zweiten Sektion 16 während
der Ausübung
der Zugkraft 202. Insbesondere enthält die Vorrichtung 200 ein
erstes, auf einer Seite positioniertes Halteglied 206,
ein auf einer gegenüberliegenden
Seite positioniertes zweites Halteglied 208 und ein zum
Aufnehmen einer dritten Seite der zweiten Sektion 16 positioniertes
drittes Halteglied 210. Jedes Halteglied enthält einen
jeweiligen Schlitz 212, der positioniert und dimensioniert ist
zum Aufnehmen des peripheren Flansches 23 der zweiten Sektion 16 ohne
Aufnehmen des äußeren peripheren
Rands der Leiterplatte 32. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist jeder Schlitz 212 dimensioniert und positioniert zum
Aufnehmen von Augen 24 des Flansches 23. Jeder
Schlitz 212 ist ausreichend dimensioniert, so daß die Leiterplatte 32 in
die Schlitze 212 geschoben werden kann, wie in 11 und 12 am
besten gezeigt.
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Wie
in 10 und 11 am
besten gezeigt, enthält
die Separatorvorrichtung 200 auch ein Zugelement 214 zum
Ausüben
einer Zugkraft 202 auf die Verbinder 34, 36, 38.
Insbesondere enthält
das Zugelement 214 einen ersten äußeren ziehenden Tragarm 216 und
einen zweiten äußeren ziehenden Tragarm 218,
an einem Schwenkarm 220 montiert. Bevorzugt sind der erste
und zweite ziehende Tragarm 216, 218 justierbar
an gegenüberliegenden
Seiten des Schwenkarms 220 montiert, beispielsweise durch
Justierschrauben 222, die in einen jeweiligen, in dem oberen
Abschnitt jedes ziehenden Tragarms 216, 218 ausgebildeten
Montagekanal 224 passen. Jeder ziehende Tragarm 216, 218 enthält auch
einen Schlitz 221 zur Ineingriffnahme eines Abschnitts
eines jeweiligen Verbinderkörpers.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 10–13 enthalten
die Verbinder 34 und 36 eine gemeinsame untere
Wand 226, während
der Verbinder 38 eine untere Wand 228 enthält. Der
Schlitz 220 des ersten äußeren ziehenden
Tragarms 216 kann positioniert werden, um den seitlichen
Rand der unteren Wand 226 der Verbinder 34, 36 aufzunehmen,
während
der Schlitz 220 des zweiten äußeren ziehenden Tragarms 218 positioniert
werden kann, um den äußeren Rand
der unteren Wand 228 des Verbinders 38 aufzunehmen.
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Das
Zugelement 214 enthält
außerdem
einen ersten inneren Tragarm 230 und einen zweiten inneren
Tragarm 232, auf der Unterseite des Schwenkarms 220 montiert.
Bei dem Ausführungsbeispiel
sind der erste und zweite innere Tragarm 230, 232 an
dem Schwenkarm 220 fest in einer Position zum Aufnehmen
von Führungsverlängerungen 234 montiert,
die an der Wand 126 jedes Verbinders ausgebildet sind (11).
Die Führungsverlängerungen 234 sind
so ausgelegt, daß sie
den nicht gezeigten verbindenden Kabelbaum in eine Verbindung mit dem
entsprechenden Verbinder führen.
Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel
der erste und zweite innere Tragarm 230, 232 fest
an dem Schwenkarm 220 montiert sind, können diese Tragarme justierbar montiert
sein. Außerdem
können
bei einer weiteren Ausführungsform
die Tragarme 216, 218, 230, 232 so
dimensioniert und positioniert sein, daß sie andere Abschnitte der
Verbinder in Eingriff nehmen und dennoch die Zugkraft effektiv über den
Verbinder und somit die Leiterplatte verteilen.
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Die
Separatorvorrichtung 200 enthält weiterhin einen Zugkrafttreiber 236 in
Form eines Zylinders 238, der für eine vertikale Bewegung entlang
Nuten 240 montiert ist, die in gegenüberliegenden Oberflächen einer
Stützanordnung 242 ausgebildet
sind. Ein Gewindestab 244 erstreckt sich vom Zylinder 238 nach
oben durch die Stützbaugruppe 242 und
nimmt einen Griff 246 in Eingriff. Das untere Ende des
Gewindestabs 244 liegt am Zylinder 238 an, so
daß eine Drehung
des Griffs 246 im Uhrzeigersinn eine Abwärtsbewegung
des Gewindestabs 244 und somit eine Abwärtsbewegung des Zylinders 238 gegen
den Schwenkarm 220 bewirkt, was dazu führt, daß der Zylinder 238 eine
Schwenkkraft 205 auf den Schwenkarm 220 ausübt (13).
Ein Stützpunkt 248 ist
an der Basis 204 befestigt, um den Schwenkarm 220 entlang
des Schwenkarms 220 zwischen dem Ausübungspunkt der Schwenkkraft 205 durch
den Treiber 236 und dem Eingriffspunkt der Tragarme 216, 218, 230, 232 mit
den Verbindern zu stützen.
Eine Rückführbaugruppe 250 kann
an einem Ende des Schwenkarms 220 vorgesehen sein, um den Schwenkarm 220 in
eine etwa horizontale Position zurückzu führen, nachdem die Schwenkkraft 205 durch
Anheben des Gewindestabs 244 entfernt worden ist. Die Rückführbaugruppe 250 kann
eine Schraube 252 enthalten, die sich durch ein Ende des Schwenkarms 220 erstreckt
und die Basis 204 in Eingriff nimmt. Eine Vorspannfeder 254 ist
um die Schraube 252 herum zwischen Schwenkarm 220 und
Basis 204 positioniert. Während sich der Gewindestab 244 wie
in 13 gezeigt nach oben bewegt, drückt somit
eine Feder 254 ein Ende des Schwenkarms 220 nach
oben und bewirkt, daß der
Schwenkarm 220 wie unten beschrieben um eine Schwenkachse 256 schwenkt.
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Unter
Bezugnahme auf 10–12 wird bei
Verwendung die Baugruppe aus Leiterplatte 32 und zweiter
Sektion 16 in die Separatorvorrichtung 200 geschoben,
indem die Augen 24 in jeweiligen Schlitzen 212 der
verschiedenen Halteglieder positioniert werden. Gleichzeitig werden
die Führungsverlängerungen 234 auf
die in dem ersten und zweiten inneren Tragarm 230, 232 ausgebildeten
jeweiligen Schlitze ausgebildet und dort hineingeschoben. Als nächstes werden
der erste und äußere ziehende Tragarm 216, 218 über Schrauben 222 und
Montagekanäle 224 am
Schwenkarm 220 montiert, so daß die Schlitze 220 den
seitlichen Rand der unteren Wand 226 der jeweiligen Verbinder
in Eingriff nehmen. Nachdem die Baugruppe aus Leiterplatte 32 und zweiter
Sektion 16 wie in 11 und 12 gezeigt vollständig in
der Separatorvorrichtung 200 installiert ist, wird der
Griff 246 im Uhrzeigersinn gedreht, was eine Abwärtsbewegung
des Gewindestabs 244 und des Zylinders 238 bewirkt,
was dazu führt,
daß eine Schwenkkraft 205 auf
den Schwenkarm 220 auf einer Seite der Schwenkachse 256 ausgeübt wird.
Dadurch übt
das entgegengesetzte Ende des Schwenkarms 220 eine Zugkraft 202 über die
Tragarme 216, 218, 230, 232 auf
die Verbinder 34, 36 und 38 aus. Wenn
die Zugkraft 202 eine Größe erreicht, die ausreicht,
um die Klebe-/Abdichtverbindung zwischen Leiterplatte 32 und
zweiter Sektion 16 aufzurechen, bewegt sich die Leiterplatte
wie in 13 gezeigt nach oben, während der
Schwenkarm 220 um die Schwenkachse 256 herum schwenkt.
Die Leiterplatte 32 kann dann aus den Schlitzen der Tragarme
herausgeschoben und im Hinblick auf Reparatur- und Diagnosearbeit
oder irgendeine anderen Arbeit wie gewünscht transportiert werden.
Auch die zweite Sektion 16 wird dann aus den Schlitzen 212 der
Halteglieder herausgeschoben und entsorgt oder zur Wiederverwendung
aufgearbeitet.
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Ein
alternatives Verfahren zum Entfernen der Leiterplatte 32 von
der zweiten Sektion 16 des Gehäuses 12 wird nun beschrieben.
Wie in 14 und 15 gezeigt,
ist eine erhöhte
Wand 33 der zweiten Sektion 16 unmittelbar neben
der Verbindung oder Abdichtverbindung 140 zwischen der
Leiterplatte 32 und der zweiten Sektion 16 positioniert.
Somit blockiert die erhöhte
Wand 33 den Zugang zur Verbindung 140. Das vorliegende
Verfahren der Erfindung beinhaltet den Schritt des maschinellen
Bearbeitens oder Fräsens
des äußeren peripheren
Materials der zweiten Sektion 16 einschließlich der
erhöhten
Wand 33, um die Verbindung 140 freizulegen, wie
in 14 gezeigt. Somit verwendet der Schritt des maschinellen
Bearbeitens oder Fräsens
eine herkömmliche Maschine,
um den äußeren peripheren
Rand der zweiten Sektion 16 zu entfernen, damit die Verbindung 140 ausreichend
freigelegt wird, um Zugang zur Verbindung 140 zu gestatten,
damit die Leiterplatte 32 entfernt werden kann. Besonders
bevorzugt wird eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine verwendet, um für ein Präzisionsschneiden
des Gehäuses
zu sorgen, ohne die Leiterplatte 32 zu beeinflussen. Bei dem
Ausführungsbeispiel
wird dann ein Spreizerwerkzeug 142, das beispielsweise
mit einem verjüngten
oder abgeschrägten
Ende ausgebildet ist, dann in die Verbindung 140 eingeführt, um
die Abdichtung zwischen der Leiterplatte 32 und der zweiten
Sektion 16 zu unterbrechen oder aufzubrechen, wie in 15 gezeigt.
Auf diese Weise kann die Leiterplatte 32 sorgfältig von
der zweiten Sektion 16 abgehebelt werden, ohne daß ein Biegen
oder Verbiegen der Leiterplatte 32 verursacht wird, wodurch
eine unnötige Beanspruchung
der Leiterplatte und ihrer Komponenten vermieden wird. Somit kann
das Spreizerwerkzeug 142 nicht nur dazu verwendet werden,
die Abdichtung zwischen Leiterplatte 32 und zweiter Sektion 16 zu
unterbrechen, sondern auch, um eine Kraft leicht auf die Leiterplatte 32 auszuüben, die
im allgemeinen die Leiterplatte 32 von der zweiten Sektion 16 wegbewegt.
Wie zuvor kann die Leiterplatte 32 nach ihrer Entfernung
dann wie gewünscht
modifiziert, ersetzt und/oder getestet werden. Danach kann die getestete
oder modifizierte Leiterplatte in einem neuen Gehäuse befestigt
und die ersten und zweiten Sektionen des neuen Gehäuses abgedichtet und
verbunden werden, wobei ein Abdichtstreifen und Schrauben verwendet
werden.
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Somit
gestatten die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung
das effektive Entfernen der Leiterplatte 32 aus dem abgedichteten Gehäuse 12 bei
gleichzeitiger ausreichender Minimierung des Biegens und Verbiegens
der Leiterplatte 32, um eine Beschädigung an der Leiterplatte 32 und ihren
elektronischen Komponenten 31 zu verhindern. Die Vorrichtung
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung verteilen effektiv
die Trennkraft über
freiliegende Oberflächen
der Leiterplatte 32, d.h. Verbinder, um auf die Verbinder
und somit die Leiterplatte einen im wesentlichen gleichförmigen Druck
zu erzeugen, um dadurch eine effektive Übertragung der Trennkraft auf
die zweite Sektion 16 des Gehäuses 12 über die
Leiterplatte 32 ohne irgendwelche Beschädigung der Leiterplatte 32 oder
ihrer elektronischen Komponenten zu bewirken. Das Verfahren der vorliegenden
Erfindung trennt auch effektiv die Leiterplatte 32 von
dem Gehäuse 12 auf
einfache und kosteneffektive Weise und verhindert dabei auch das Verbiegen
und eine unnötige
Beanspruchung der Leiterplatte, wodurch die Leiterplatte zur wiederholten
Verwendung nach dem Testen, Modifizieren und/oder Ersetzen von Komponenten
erhalten wird.
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Wenngleich
verschiedene Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, versteht sich, daß die Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist. Die vorliegende Erfindung kann vom Fachmann geändert, modifiziert und
weiter angewendet werden. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht
auf das zuvor gezeigte und beschriebene Detail beschränkt, sondern
beinhaltet auch alle derartigen Änderungen
und Modifikationen.