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Die
Erfindung betrifft eine Elektronikbaugruppe nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Bei
wasserführenden
Haushaltsgeräten,
wie z.B. Geschirrspülern
oder Waschmaschinen, ist es erforderlich, elektrische Einrichtungen
zur Steuerung eines Haushaltsgeräts,
wie mit elektrischen und/oder elektronische Bauelementen bestückte Platinen,
vor Leckwasser zu schützen.
Es ist hierzu bekannt, eine mit Bauelementen bestückte Platine
in ein spritzwassergeschütztes
Gehäuse
aus bspw. Kunststoff einzusetzen, um so eine leicht zu montierende
Elektronikbaugruppe zubilden. Dabei kann das Gehäuse z.B. aus einem Gehäuseoberteil
und einem Gehäuseunterteil
gebildet sein. Derartige Elektronikbaugruppen weisen ferner zur
optischen Betriebszustandsanzeige u.a. Lichtleiter auf, die sich
von der mit Bauelementen bestückten
Platine bis zur Gehäuseaußenseite
erstrecken und so eine Übertragung
von Lichtsignalen von der Platine nach außen erlauben. Außerdem weisen
derartige Elektronikbaugruppen zur Steuerung, z.B. der Programmauswahl,
Schalter wie z.B. Mikroschalter auf, die von einer Silikonmatte
abgedeckt sind. Jedoch existieren Undichtigkeiten z.B. an Verbindungsstellen
zwischen den separaten Lichtleitern und dem Gehäuse, durch die z.B. bei der Außenreinigung
mit entspanntem Wasser dieses so genannte Leckwasser an Bauelemente
gelangen kann und einen Ausfall zur Folge haben kann. Ferner entstehen
durch fehlerhaft eingesetzte Silikonmatten Undichtigkeiten und Fehlfunktionen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schutz gegen
Leckwasser bereitzustellen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst durch eine Elektronikbaugruppe
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dadurch, dass Schnittstellen
zwischen dem Gehäuse
und den Funktionselementen im Wesentlichen kapilarspaltfrei ausgebildet
sind., wird erreicht, dass auch geringe Wassermengen, wie sie bspw.
bei einer Außenreinigung mit
entspanntem Wasser auftreten, nicht Eindringen können und Schäden verursachen.
Dadurch, dass die Elektronikbaugruppe wenigstens abschnittsweise mit
einem wasserundurchlässigen
Gehäuse
versehen ist, werden durch die wenigstens abschnittsweise Ausführung des
Gehäuses Öffnungen
bereitgestellt, in denen Anzeigeelemente wie z.B. ein Display und/oder
Bedienelemente wie z.B. Tastschalter sowie Anschlüsse für Zuleitung
und/oder Datenleitungen angeordnet sind. Von Vorteil ist ferner,
dass das Gehäuse
einen Transportschutz beim Transport der Elektronikbaugruppen bietet.
Ferner vereinfacht das Gehäuse
das Handling der Elektronikbaugruppe, was eine Automatisierung der
Montage vereinfacht.
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Des
Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass wenigstens ein Funktionselement
wenigstens abschnittweise aus Santoprene oder TPE (thermoplastisches
Elastomer) gebildet ist. Dabei ist Santopren eine kostengünstige Alternative
gegenüber
Silikon und kann zugleich einfach verarbeitet werden. Aus diesen
Materialen kann z.B. das Mattenelement gebildet werden.
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Ferner
ist vorzugsweise vorgesehen, dass wenigstens ein Funktionselement
wenigstens abschnittweise aus PMMA (Polymethylmethacrylat) oder
PC (Polycarbonat) gebildet ist. Aus diesen Materialen können z.B.
Lichtleiter gebildet werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Gehäuse
aus einer vergussfähigen
Kunststoffmasse gebildet ist. Dabei erlaubt die Kunststoffmasse
eine besonders einfache Verarbeitung. Es können jedoch auch Vergussmassen
auf der Basis natürlicher
Stoffe, wie z.B. auf Kautschukbasis oder andere Materialien verwendet
werden.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass das Gehäuse elektrisch isolierend ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Gehäuse
thermisch leitfähig
ist, derart, dass einen betriebssichere Kühlung von Elektronikbauelementen
gewährleistet
ist. Dies gewährleistet
einen dauerhaft sicheren Betrieb, ohne dass die Elektronikbauelemente
Schaden nehmen.
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Ferner
ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Gehäuse schwerentflammbar ausgebildet
ist, sodass bei einer eventuell betriebsbedingten Überhitzung
die Elektronikbaugruppe nicht Feuer fängt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuse einen an den wenigstens
einen Träger
im wesentlichen angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten
aufweist. So wird sichergestellt, dass auch bei wechselnden Temperaturen
keine mechanischen Spannungen zwischen dem Träger mit den Bauelementen und
das Gehäuse
auftreten, die eine Zerstörung
zur Folge haben könnten.
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Schließlich ist
bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuse elastisch ausgebildet ist,
sodass mechanische Spannungen abgebaut werden können und Stöße oder Schläge das Gehäuse nicht
beschädigen.
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Außerdem ist
bevorzugt vorgesehen, dass an Verbindungsstellen eines mehrteiligen
Gehäuses Dichtschnüre vorgesehen
sind. So ist auch bei Verwendung eines z.B. zweiteigen Gehäuses, bestehend
aus Gehäuseoberteil
und -unterteil, eine Leckwasserbildung unterbunden.
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Ferner
gehört
zur Erfindung ein wasserführendes
Haushaltsgerät,
insbesondere Geschirrspüler oder
Waschmaschine, mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Elektronikbaugruppe.
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Die
Erfindung ist in einer nachfolgenden Beschreibung anhand eines in
der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es
zeigt die einzige Figur:
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1 eine
in perspektivischer Ansicht dargestellte Elektronikbaugruppe.
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Die
Elektronikbaugruppe 2 ist zur Steuerung eines Geschirrspülers oder
alternativ zur Steuerung einer Waschmaschine vorgesehen und weist
zur Montage in ein derartiges Gerät eine Halteeinrichtung 4 auf.
Um Verbindungen mit Motoren und anderen Komponenten herzustellen
weist die Elektronikbaugruppe ferner drei Anschlüsse 6 auf, die zur
Aufnahme von entsprechenden Steckern vorgesehen sind. Im Inneren
des Gehäuses 8 der
Elektronikbaugruppe 2 ist ein Träger mit elektrischen und/oder elektronischen
Bauelemente (nicht dargestellt) angeordnet, wobei das Gehäuse 8 bspw.
zweitteilig, besteht aus Gehäuseober-
und Gehäuseunterteil,
gebildet ist.
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Das
Gehäuse 8 ist
aus einer vergussfähigen Kunststoffmasse
gebildet, die elektrisch isolierend ist, aber eine ausreichende
Wärmeleitfähigkeit
aufweist, um die von den elektronischen Bauelementen erzeugte Wärme abzuleiten,
um so einen dauerhaften Betrieb ohne wärmebedingten Schäden zu gewährleisten.
Ferner weist die Kunststoffmasse einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
auf, der auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Trägermaterials
abgestimmt ist, sodass keine temperaturbedingten mechanischen Spannungen
entstehen können.
Des Weiteren ist das Gehäuse 8 schwerentflammbar
sowie elastisch ausgebildet, sodass das Gehäuse 8 auch einen Schutz
gegen Stöße und Schläge bietet.
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Die
Elektronikbaugruppe 2 umfasst ferner eine 7-Segmentanzeige 10 sowie
eine Mehrzahl von Tastern 12 und Lichtleitern 14.
Die Taster 12 ermöglichen
es einer Bedienperson, bspw. ein Programm auszuwählen, während die Lichtleiter 14 eine
Betriebzustandsanzeige erlauben.
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Die
Taster 12 weisen je einen Stößel (nicht dargestellt) auf,
der eine Verbindung durch eine Gehäuseöffnung zu einem Schaltelement
auf dem Träger
herstellt. Dabei sind die Stößel von
einem Mattenelement 16 aus Santoprene oder z.B. TPE (thermoplastisches
Elastomer) oder einem anderen geeigneten Material abgedeckt. Die
Lichtleiter 14 sind aus PMMA (Polymethylmethacrylat) oder
PC (Polycarbonat) oder einem anderen geeigneten Material gebildet.
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Das
Gehäuse 8 bildet
zusammen mit den Lichtleitern 14 und dem Mattenelement 16 ein
kapilarspaltfreies Gehäuse,
sodass verhindert ist, dass Flüssigkeitsreste
durch den Kapilareffekt im Schnittstellenbereich in das Innere des
Gehäuses
eingezogen werden. Hierzu weist ein Gehäuseunterteil ferner eine angespritzte
Dichtschnur (nicht dargestellt) auf, so dass auch an der Verbindungsstelle
zwischen Gehäuseober-
und -unterteil keine Leckwasserbildung möglich ist.
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Die
Herstellung bspw. eines Gehäuseoberteils
mit Lichtleitern 14 sowie einem Mattenelement 16 für eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe 2 kann
unter Verwendung eines 3K Werkzeugs erfolgen, wobei zusätzlich eine
Vergleichmäßigung der Abstände der
Taster 12 zu dem Mattenelement 14 erreicht wird.
Dies erspart ferner eine zusätzliche
Montage. Alternativ zur Verwendung eines 3K Werkzeugs kann bei Fertigung der
Taster 12 und des Mattenelements 14 aus dem gleichen
Material ein 2K Werkzeug zur Anwendung kommen. Dabei wird in einem ersten
Schritt das Gehäuseoberteil
gefertigt und anschließend
werden in einem zweiten und eventuell dritten Schritt die Taster 12 und
das Mattenelement 14 sequentiell oder simultan gefertigt,
so dass ein kapilarspaltfreies Gehäuseoberteil zur weiteren Montage
bereitgestellt ist, in das in weiteren Montageschritten ein Träger mit
elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen einsetzt und durch
Aufsetzen eines Gehäuseunterteils
komplettiert werden kann, um eine Elektronikbaugruppe 2 zu
bilden.
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- 2
- Elektronikbaugruppe
- 4
- Halteeinrichtung
- 6
- Anschluss
- 8
- Gehäuse
- 10
- 7-Segmentanzeige
- 12
- Taster
- 14
- Lichtleiter
- 16
- Mattenelement