DE102006035197B4 - Device housing and set of device housings - Google Patents

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Abstract

Gerätegehäuse (G) mit einer Folie (F) zum Verschließen des Gerätegehäuses (G), die an einem umlaufenden Rand (R) des Gerätegehäuses (G) mit dem Gerätegehäuse (G) basierend auf einem Verschweißen mittels Laserstrahlen verbunden ist, – wobei der den umlaufenden Rand (R) des Gerätegehäuses (G) bedeckende Teil (1) der Folie (F) im Wesentlichen transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist, und – wobei der innerhalb des umlaufenden Randes (R) des Gerätegehäuses (G) liegende Teil (2) der Folie (F) im Wesentlichen nicht transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist.Device housing (G) with a film (F) for closing the device housing (G), which is connected to a peripheral edge (R) of the device housing (G) with the device housing (G) based on welding by means of laser beams, - the surrounding edge (R) of the device housing (G) covering part (1) of the film (F) is made substantially transparent to the laser beams, and - wherein the within the peripheral edge (R) of the device housing (G) lying part (2) the film (F) is made substantially non-transparent to the laser beams.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerätegehäuse und ein Set von Gerätegehäusen.The invention relates to a device housing and a set of device housings.

Insbesondere in der Kraftfahrzeugzuliefertechnik ist es immer wieder notwendig Gerätegehäuse insbesondere mit Folien oder Foliendeckeln zu verschließen. Ein solcher Gehäuseverschluss ist beispielsweise aus der EP 1638380 A1 bekannt. In Patentanspruch 5 dieser Schrift ist das Verschweißen der Folie als Verschlussprozess genannt.In particular, in the automotive supply technology, it is always necessary to close device housing, in particular with films or film covers. Such a housing closure is for example from the EP 1638380 A1 known. In claim 5 of this document, the welding of the film is called a closure process.

Bei dem Verschlussprozess mittels Schweißen kommt in erster Linie das Ultraschallschweißverfahren oder das Reibschweißverfahren in Frage. Beide Verfahren zwingen jedoch einer in dem Gehäuse enthaltenen Elektronikkomponente die für den Prozess notwendigen mechanischen Schwingungen auf, mit dem Nachteil, dass für empfindliche Elektronikkomponenten eine Vorschädigung nicht auszuschließen ist.In the sealing process by means of welding, primarily the ultrasonic welding process or the friction welding process comes into question. However, both methods force an electronic component contained in the housing on the necessary mechanical vibrations for the process, with the disadvantage that for sensitive electronic components a previous damage can not be excluded.

Um diesen erheblichen Nachteil auszuschließen, wurde ein weiteres Verfahren entwickelt. Bei diesem neuartigen Verfahren wird der Deckel mittels Laserschweißen mit dem Gehäuse verbunden.To eliminate this significant drawback, another method has been developed. In this novel method, the lid is connected by laser welding to the housing.

Das Prinzip der Verbundbildung zwischen Fügepartnern beim Laserschweißen beruht darauf, dass ein der Laserquelle zugewandter Fügepartner eine für das Licht der Laserquelle, das eine spezifische Wellenlänge aufweist, ausreichende Transparenz besitzt, so dass die Strahlung den darunter liegenden Fügepartner erreicht, wo sie absorbiert wird. Infolge dieser Absorption wird Wärme freigesetzt, so dass im Kontaktbereich der Fügepartner nicht nur das absorbierende, sondern auch das transparente Material lokal aufschmelzen und sich partiell vermischen, wodurch nach Abkühlen ein Verbund erzeugt wird. Beide Teile werden im Ergebnis auf diese Weise miteinander verschweißt. Hierzu ist es erforderlich, dass das Material und/oder die Farbe des Gerätegehäuses und/oder der Folie derart ausgewählt sind, dass die Erhitzung mittels des Lasers effizient realisiert werden kann. Allerdings ist es auf der anderen Seite wünschenswert, die Farbe des Gerätegehäuses und/oder der Folie möglichst frei wählen zu können, um mit der ausgewählten Farbe beispielsweise bereits auf den Inhalt des Gerätegehäuses hinzuweisen.The principle of bond formation between joining partners in laser welding is based on the fact that a joining partner facing the laser source has sufficient transparency for the light of the laser source, which has a specific wavelength, so that the radiation reaches the underlying joining partner, where it is absorbed. Heat is released as a result of this absorption, so that not only the absorbent, but also the transparent material melt locally in the contact area of the joining partners and partially mix, whereby a composite is produced after cooling. Both parts are welded together as a result in this way. For this purpose, it is necessary that the material and / or the color of the device housing and / or the film are selected such that the heating can be efficiently realized by means of the laser. However, on the other hand, it is desirable to be able to choose the color of the device housing and / or the film as freely as possible, for example, to already point to the content of the device housing with the selected color.

Aus der DE10105122B4 ist bereits ein Gerätegehäuse mit laserverschweißter Folie bekannt.From the DE10105122B4 already a device housing with laser welded foil is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Gerätegehäuse und ein entsprechendes Set von Gerätegehäusen anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved device housing and a corresponding set of device housings.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dem abhängigen Anspruch zu entnehmen.This object is solved by the features of the independent claims. An advantageous development of the invention can be found in the dependent claim.

Im Rahmen der Erfindung liegt ein Gerätegehäuse mit einer Folie zum Verschließen des Gerätegehäuses, die an einem umlaufenden Rand des Gerätegehäuses mit dem Gerätegehäuse basierend auf einem Verschweißen mittels Laserstrahlen verbunden ist, wobei der den umlaufenden Rand des Gerätegehäuses bedeckende Teil der Folie im Wesentlichen transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist, und/oder wobei der innerhalb des umlaufenden Randes des Gerätegehäuses liegende Teil der Folie ganz oder teilweise im Wesentlichen nicht transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist.In the context of the invention is a device housing with a film for closing the device housing, which is connected to a peripheral edge of the device housing with the device housing based on welding by laser beams, wherein the peripheral edge of the device housing covering part of the film is substantially transparent to the Laser beam is performed, and / or wherein the lying within the peripheral edge of the device housing part of the film is wholly or partially substantially non-transparent to the laser beams.

Die Erfindung basiert also auf dem Gedanken, den – einen umlaufenden Rand eines Gerätegehäuses bedeckenden – Teil einer Folie mit Laserstrahlen ganz oder teilweise zu bestrahlen, um die Folie mit dem Gerätegehäuse zu verschweißen.The invention is thus based on the idea of wholly or partly irradiating the part of a film covering a peripheral edge of a device housing with laser beams in order to weld the film to the device housing.

Dadurch wird eine zuverlässige Verbindung eines Gerätegehäuses mit einer Folie und damit ein zuverlässiger Verschluss des Gerätegehäuses mit der Folie gewährleistet, ohne schädigende mechanische Schwingungen auf den Inhalt des Gerätegehäuses zu übertragen.This ensures a reliable connection of a device housing with a film and thus a reliable closure of the device housing with the film without transferring damaging mechanical vibrations to the contents of the device housing.

Der – den umlaufenden Rand des Gerätegehäuses bedeckende – Teil der Folie ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere hinsichtlich des Strahlungsflusses für mehr als 50%, für mehr als 60%, für mehr als 70%, für mehr als 80% oder für mehr als 90% der Laserstrahlen, insbesondere der das Verschweißen bewirkenden Laserstrahlen, transparent ausgeführt.The - the peripheral edge of the device housing covering - part of the film is preferably substantially, in particular with respect to the radiation flux for more than 50%, for more than 60%, for more than 70%, for more than 80% or for more than 90 % of the laser beams, in particular of the laser beam causing the welding, made transparent.

Vorzugsweise wird dabei die Folie derart auf den umlaufenden Rand des Gerätegehäuses gelegt, dass das Gerätegehäuse durch die Folie verschlossen wird.Preferably, the film is placed on the peripheral edge of the device housing in such a way that the device housing is closed by the film.

Im Rahmen der Erfindung werden unter ”Folie” insbesondere dünne Verschlussdeckel oder Verschlussflächen mit einer Dicke von kleiner als 3 mm verstanden.In the context of the invention, the term "film" is understood to mean, in particular, thin closure covers or closure surfaces having a thickness of less than 3 mm.

Durch diese Ausführung des den umlaufenden Rand des Gerätegehäuses bedeckenden Teils der Folie wird erreicht, dass gezielt im Randbereich die das Verschweißen bewirkenden Laserstrahlen die Folie transmittieren, um dann den Rand des Gerätegehäuses derart zu erwärmen, dass die Laserschweißverbindung erzeugt wird. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Laserstrahlen zur Erzeugung einer stabilen Laserschweißverbindung.By this embodiment of the peripheral edge of the device housing covering part of the film is achieved that specifically in the edge region, the laser beam causing the welding transmit the film, and then to heat the edge of the device housing such that the laser welding connection is generated. This allows efficient use of the laser beams to produce a stable laser weld joint.

Besonders effizient ist die Nutzung der Laserstrahlen, wenn der umlaufende Rand des Gerätegehäuses derart ausgeführt ist, dass er die Laserstrahlen, insbesondere die das Verschweißen bewirkenden Laserstrahlen, im Wesentlichen, insbesondere hinsichtlich des Strahlungsflusses zu mehr als 50%, zu mehr als 60%, zu mehr als 70%, zu mehr als 80% oder zu mehr als 90%, absorbiert.The use of the laser beams is particularly efficient when the circumferential edge of the device housing is designed such that it more than 60%, in particular with respect to the radiation flux to the laser beam, in particular the laser beam causing the welding substantially more than 50% more than 70%, more than 80% or more than 90%.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der innerhalb des umlaufenden Randes des Gerätegehäuses liegende Teil der Folie ganz oder teilweise im Wesentlichen nicht transparent für die Laserstrahlen, insbesondere für die das Verschweißen bewirkenden Laserstrahlen, ausgeführt ist. Die Folie ist in diesem Bereich insbesondere derart ausgeführt, dass sie hinsichtlich des Strahlungsflusses für weniger als 50%, für weniger als 40%, für weniger als 30%, für weniger als 20% oder für weniger als 10% der Laserstrahlen transparent, insbesondere für die das Verschweißen bewirkenden Laserstrahlen, ausgeführt ist.It is particularly preferably provided that the part of the film lying inside the circumferential edge of the device housing is wholly or partly substantially non-transparent to the laser beams, in particular to the laser beams causing the welding. The film is in this area in particular designed such that it is transparent to the radiation flux for less than 50%, for less than 40%, for less than 30%, for less than 20% or for less than 10% of the laser beams, especially for the welding causing laser beams is executed.

Erfindungsgemäß ist ein Set von Gerätegehäusen vorgesehen, bei dem verschiedenen Gerätegehäusen der innerhalb des umlaufenden Randes des Gerätegehäuses liegende Teil der Folie ganz oder teilweise in verschiedenen Farben ausgeführt ist, wobei die Farbe den Inhalt des Gerätegehäuses angibt, signalisiert oder einen Hinweis auf den Inhalt gibt.According to the invention, a set of device housings is provided in which different device housings of the lying within the peripheral edge of the device housing part of the film is completely or partially executed in different colors, the color indicates the contents of the device housing, signals or gives an indication of the content.

Beispielsweise kommen in verschiedene im Wesentlichen identisch ausgeführte Gerätegehäuse verschiedene Sensortypen (Inhalt des Gerätegehäuses), beispielsweise ein erster Sensortyp oder ein zweiter Sensortyp. Gerätegehäuse, die einen ersten Sensortypen enthalten, werden beispielsweise mit einer Folie verschlossen, bei welcher der innerhalb des umlaufenden Randes des Gerätegehäuses liegende Teil der Folie ganz oder teilweise in einer ersten Farbe (blau) ausgeführt ist. Gerätegehäuse, die einen zweiten Sensortypen enthalten, werden dagegen beispielsweise mit einer Folie verschlossen, bei welcher der innerhalb des umlaufenden Randes des Gerätegehäuses liegende Teil der Folie ganz oder teilweise in einer zweiten Farbe (rot) ausgeführt ist.For example, different sensor types (contents of the device housing), for example, a first type of sensor or a second type of sensor, come in different, essentially identically designed device housings. Device housings which contain a first type of sensor are closed, for example, with a film in which the part of the film lying inside the peripheral edge of the device housing is wholly or partly made in a first color (blue). Device housings containing a second type of sensor, however, are closed, for example, with a film in which the lying within the peripheral edge of the device housing part of the film is wholly or partially executed in a second color (red).

Dadurch wird erreicht, dass identische Gerätegehäuse auf identische Art und Weise basierend auf einem Laserstrahlschweißen zuverlässig und effizient mit einer Folie verbunden und verschlossen werden können, und eine Vielzahl solcher Gerätegehäuse dennoch einen Satz verschiedener Gerätegehäuse bilden können, die schon durch ihre Farbe, insbesondere die Farbe der Folie, auf ihren Inhalt hinweisen. Dies ermöglicht beispielsweise eine fehlerfrei Montage solcher Sensoren im Rahmen einer zeitoptimierten Serienfertigung von Kraftfahrzeugen. Die Monteure erkennen bereits auf den ersten Blick anhand der Folienfarbe den Inhalt des Gerätegehäuses, insbesondere den Sensortyp.It is thereby achieved that identical device housings can be reliably and efficiently connected and sealed with a film in an identical manner based on laser beam welding, and a large number of such device housings can nevertheless form a set of different device housings which are already distinguished by their color, in particular the color the slide, to indicate its contents. This allows, for example, a faultless installation of such sensors in the context of time-optimized mass production of motor vehicles. The fitters recognize at first glance on the basis of the film color the contents of the device housing, in particular the sensor type.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die folgende Figur näher erläutert:In the following the invention will be explained in more detail by means of an example with reference to the following figure:

1 zeigt ein Gerätegehäuse G mit einer Folie F zum Verschließen des Gerätegehäuses G. 1 shows a device housing G with a film F for closing the device housing G.

Die Folie F wird an einem umlaufenden Rand R des Gerätegehäuses G mit dem Gerätegehäuse G basierend auf einem Verschweißen mittels Laserstrahlen verbunden. Der den umlaufenden Rand R des Gerätegehäuses G bedeckende Teil 1 der Folie F ist im Wesentlichen transparent für die Laserstrahlen ausgeführt. Der innerhalb des umlaufenden Randes R des Gerätegehäuses G liegende Teil 2 der Folie F ist im Wesentlichen nicht transparent für die Laserstrahlen ausgeführt.The film F is connected to a peripheral edge R of the device housing G with the device housing G based on welding by means of laser beams. The peripheral edge R of the device housing G covering part 1 the film F is substantially transparent to the laser beams. The lying within the peripheral edge R of the device housing G part 2 the film F is essentially not transparent to the laser beams.

Claims (3)

Gerätegehäuse (G) mit einer Folie (F) zum Verschließen des Gerätegehäuses (G), die an einem umlaufenden Rand (R) des Gerätegehäuses (G) mit dem Gerätegehäuse (G) basierend auf einem Verschweißen mittels Laserstrahlen verbunden ist, – wobei der den umlaufenden Rand (R) des Gerätegehäuses (G) bedeckende Teil (1) der Folie (F) im Wesentlichen transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist, und – wobei der innerhalb des umlaufenden Randes (R) des Gerätegehäuses (G) liegende Teil (2) der Folie (F) im Wesentlichen nicht transparent für die Laserstrahlen ausgeführt ist.Device housing (G) with a film (F) for closing the device housing (G), which is connected to a peripheral edge (R) of the device housing (G) with the device housing (G) based on welding by means of laser beams, - encircling edge (R) of the device housing (G) covering part ( 1 ) of the film (F) is made substantially transparent to the laser beams, and - wherein the inside of the peripheral edge (R) of the device housing (G) lying part ( 2 ) of the film (F) is made substantially non-transparent to the laser beams. Gerätegehäuse (G) nach Anspruch 1, bei dem der umlaufende Rand (R) des Gerätegehäuses (G) derart ausgeführt ist, dass er die Laserstrahlen im Wesentlichen absorbiert.Device housing (G) according to claim 1, wherein the peripheral edge (R) of the device housing (G) is designed such that it substantially absorbs the laser beams. Set von Gerätegehäusen (G) – bei dem die Gerätegehäuse (G) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 ausgeführt sind, und – bei dem bei verschiedenen Gerätegehäusen (G) der innerhalb des umlaufenden Randes (R) des Gerätegehäuses (G) liegende Teil (2) der Folie (F) in verschiedenen Farben ausgeführt ist, wobei die Farbe den Inhalt des Gerätegehäuses (G) angibt.Set of device housings (G) - in which the device housings (G) are designed according to claim 1 or claim 2, and - in which in the case of different device housings (G) the part lying within the peripheral edge (R) of the device housing (G) ( 2 ) of the film (F) is made in different colors, wherein the color indicates the content of the device housing (G).
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