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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines aufblasbaren Dichtelements an einem Gehäuseteil. Hierbei wird zum Aufblasen des Dichtelements in einen Hohlraum des Dichtelements ein Füllmedium eingebracht.
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Die
DE 32 16 054 A1 beschreibt eine Abdichtung für elektrische Geräte, welche elastisch und schlauchförmig ausgebildet ist. Die Schlauchdichtung umfasst einen Kunststoffschlauch und eine Gasfüllung. Es sind Mittel zum Verhindern einer Permeation der Gasfüllung vorgesehen, und die eingebrachte Gasfüllung ist auf das Material des Kunststoffschlauchs bezüglich geringer Permeation abgestimmt. So soll verhindert werden, dass die Dichtwirkung der Schlauchdichtung nachlässt, weil das Gas aus dem Kunststoffschlauch entweicht.
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Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass derartige aufblasbare Dichtelemente sehr aufwändig sind, wenn es gilt, einen Überdruck im Inneren des Dichtelements dauerhaft zu halten.
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Des Weiteren sind Dichtelemente, welche als Kombinationen von hartelastischen und weichelastischen Komponenten ausgebildet sind, schlecht zu handhaben, insbesondere, wenn das Dichtelement vergleichsweise lang ist. Auch Einmaldichtungen, welche stoffschlüssig beispielsweise mit einem Behältnis einerseits und einem Deckel andererseits verbunden sind, sind nachteilig. Denn bei solchen Einmaldichtungen kann der Deckel nicht vom Behältnis gelöst werden, ohne diesen zu zerstören. ZweiKomponenten-Spritzgussdichtungen sind im Hinblick auf die hohen Kosten derselben nachteilig. Und Dichtungen, welche in entsprechende Aufnahmen des Gehäuseteils eingelegt werden sollen, sind ebenfalls aufgrund ihrer schlechten Handhabbarkeit nachteilig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sich auf besonders einfache Art und Weise eine Dichtwirkung bereitstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anbringen eines aufblasbaren Dichtelements an einem Gehäuseteil wird zum Aufblasen des Dichtelements in einen Hohlraum des Dichtelements ein Füllmedium eingebracht. Durch das Einbringen des Füllmediums in den Hohlraum wird das Dichtelement in einen ersten Zustand verbracht, in welchem das Dichtelement aufgrund eines in dem Hohlraum herrschenden Innendrucks an einem Montagerahmen gehalten ist. Das an dem Montagerahmen gehaltene Dichtelement wird an einer Dichtstelle angeordnet, welche an dem Gehäuseteil vorgesehen ist. Das an der Dichtstelle angeordnete Dichtelement wird dann durch ein Ablassen des Füllmediums aus dem Hohlraum in einen zweiten Zustand verbracht. In dem zweiten Zustand stellt das Dichtelement an dem Gehäuseteil eine Dichtwirkung bereit.
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Durch das Aufblasen des Dichtelements, also durch das Einbringen des Füllmediums in den Hohlraum des Dichtelements, lässt sich folglich das Dichtelement derart an dem Montagerahmen fixieren, dass das Dichtelement besonders einfach gehandhabt werden kann. Zusammen mit dem Montagerahmen kann das Dichtelement dann an die vorgesehene Dichtstelle gebracht werden. Dort braucht lediglich das Füllmedium aus dem Hohlraum abgelassen zu werden, und das Dichtelement stellt die Dichtwirkung bereit. Es braucht also nicht dafür Sorge getragen zu werden, dass der in dem Hohlraum herrschende Innendruck aufrechterhalten bleibt. Vielmehr stellt das Dichtelement auch dann die Dichtwirkung bereit, wenn das Dichtelement nicht aufgeblasen ist, also in den zweiten Zustand verbracht ist. Entsprechend lässt sich auf besonders einfache Art und Weise die Dichtwirkung bereitstellen.
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Zudem wird ein derartiges Dichtelement nicht zerstört, wenn ein weiteres Gehäuseteil, beispielsweise ein Deckel, von dem beispielsweise als Behältnis ausgebildeten Gehäuseteil abgenommen wird, an welchem das Dichtelement angeordnet und in den zweiten Zustand verbracht ist. Der Deckel kann also von dem Behältnis demontiert werden und anschließend wieder angebracht werden. Hierbei kann dasselbe Dichtelement wiederverwendet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich bei dem Gehäuseteil, an welchem die Dichtstelle vorgesehen ist, um ein Batteriegehäuse beispielsweise einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug handelt. So können nämlich an der Traktionsbatterie Wartungsarbeiten, ein Austausch von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen oder dergleichen Arbeiten vorgenommen werden, und anschließend kann der Deckel wieder auf das beziehungsweise an das Gehäuseteil montiert werden.
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Das Verfahren ist für viele unterschiedlichen Applikationen verwendbar. Zudem ist der logistische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens besonders gering. Auch Werkzeugkosten zur Herstellung des Dichtelements und/oder des Montagerahmens sind besonders gering, da auf erprobte Fertigungsverfahren zurückgegriffen werden kann.
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Vorzugsweise wird durch das Einbringen des Füllmediums in den Hohlraum ein Wandmaterial des Dichtelements elastisch verformt. Dadurch lässt sich besonders einfach sicherstellen, dass durch den Innendruck, welcher in dem Hohlraum herrscht, eine Presskraft aufgebracht wird, welche größer ist als die Gewichtskraft des Dichtelements und somit dafür sorgt, dass das an dem Montagerahmen gehaltene Dichtelement mittels des dem Handhaben des Dichtelements dienenden Montagerahmens an der Dichtstelle angeordnet werden kann.
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Das an dem Montagerahmen gehaltene Dichtelement kann mittels eines Roboters und/oder mittels einer Montagehilfe wie etwa einem Kran, einem Greifer oder dergleichen, welcher von einem Werker betätigt wird, an der Dichtstelle angeordnet werden.
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Vorzugsweise werden zum Ausbilden des Dichtelements wenigstens zwei voneinander verschiedene Komponenten verwendet, beispielsweise unterschiedlich elastische Komponenten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement eine elektrisch leitfähige Komponente und eine wasserdichte Komponente aufweist. Die elektrische Leitfähigkeit kann beispielsweise hergestellt werden, indem einer nichtleitfähigen Matrix ein leitfähiger Zusatzstoff beigefügt wird. Auf diese Weise kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Gehäuseteilen hergestellt werden, zwischen welchen das Dichtelement angeordnet ist. Dies ist im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) vorteilhaft, etwa beim Abdichten eines Batteriegehäuses einer Traktionsbatterie.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein aufblasbares Dichtelement und einen Montagerahmen; und
- 2 schematisch das Dichtelement, welches an einer Dichtstelle angeordnet ist, nach dem Ablassen eines Füllmediums aus dem Dichtelement.
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In 1 ist stark schematisiert ein aufblasbares Dichtelement 10 gezeigt, welches einen mit einem Füllmedium befüllbaren Hohlraum 12 aufweist (vergleiche 2). Es kann also durch Einbringen eines Füllmediums oder Fluids in den Hohlraum 12 das Dichtelement 10 aufgeblasen werden. In 1 ist das Dichtelement 10 in einem nicht aufgeblasenen, ungespannten Zustand gezeigt. Ein in dem Hohlraum 12 herrschender Druck entspricht somit einem in einer Umgebung 14 des Dichtelements 10 vorliegenden Druck, beispielsweise dem Atmosphärendruck.
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Um das Dichtelement 10 auf einfache Art und Weise beziehungsweise durch ein einfaches Handling an einer vorgesehenen Dichtstelle 16 (vergleiche 2) anzuordnen, wird vorliegend ein Montagerahmen 18 verwendet. Der Montagerahmen 18 oder Rahmen ist in 1 lediglich schematisch und beispielhaft rechteckig dargestellt. Tatsächlich weist der Montagerahmen 18 eine Innenkontur 20 auf, durch welche eine Außenkontur des an der Dichtstelle 16 angeordneten Dichtelements 10 vorgegeben wird.
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Das ungespannte, also noch nicht aufgeblasene Dichtelement 10 wird in den Montagerahmen 18 eingelegt. Um das Dichtelement 10 einfach mittels des Montagerahmens 18 handhaben zu können, wird dann das Dichtelement 10 mit einem Überdruck beaufschlagt. Hierfür wird ein Füllmedium wie etwa ein Gas oder ein anderes Fluid, insbesondere Luft, in den Hohlraum 12 eingebracht. Der dann in dem Hohlraum 12 herrschende Innendruck ist bevorzugt größer als der Druck in der Umgebung 14.
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Durch das Einbringen des Füllmediums in den Hohlraum 12 wird das Dichtelement 10 in einen Zustand verbracht, in welchem das Dichtelement 10 aufgrund des in dem Hohlraum 12 herrschenden Innendrucks an dem Montagerahmen 18 gehalten ist. Eine Außenseite 22 des Dichtelements 10 (vergleiche 2) wird hierbei an die Innenkontur 20 des Montagerahmens 18 gepresst. Sobald die Presskraft zwischen dem Dichtelement 10 und dem Montagerahmen 18 größer ist als die Gewichtskraft des Dichtelements 10, lässt sich der Montagerahmen 18 zusammen mit dem Dichtelement 10 einfach handhaben. Beispielsweise kann der Montagerahmen 18 mittels eines Roboters oder einer Montagehilfe wie einem Kran oder einem Greifer an einem Gehäuseteil 24 (vergleiche 2) angeordnet werden, an welchem die Dichtstelle 16 ausgebildet ist.
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Bei dem Gehäuseteil 24 kann es sich beispielsweise um einen nach Art eines zur Oberseite hin offenen Behälters ausgebildeten Teil eines Batteriegehäuses handeln. Die Ausrichtung des Montagerahmens 18 mit dem in dem Montagerahmen 18 gehaltenen Dichtelement 10 kann insbesondere automatisiert vorgenommen werden. Mittels des Montagerahmens 18 lässt sich das Dichtelement 10 an einem der Dichtpartner applizieren, also beispielsweise an der Dichtstelle 16 des Gehäuseteils 24 anbringen. Die Dichtstelle 16 kann wie vorliegend beispielhaft gezeigt nach Art eines Absatzes ausgebildet sein, welcher in dem Gehäuseteil 24 ausgebildet ist.
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Sobald sich das Dichtelement 10 an der vorgesehenen Dichtstelle 16 befindet, wird das Füllmedium aus dem Hohlraum 12 abgelassen. Hierdurch stellt sich in dem Hohlraum 12 ein Innendruck ein, welcher bevorzugt gleich dem in der Umgebung 14 des Dichtelements 10 vorliegenden Druck ist. Insbesondere kann der Druck in dem Hohlraum 12 dem atmosphärischen Druck entsprechen. Nach dem Ablassen des Füllmediums aus dem Hohlraum 12 kann der Montagerahmen 18 wieder von dem Dichtelement 10 gelöst werden. Das Dichtelement 10 beziehungsweise die Dichtung sitzt jedoch an der richtigen Stelle.
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Anschließend kann ein weiteres Gehäuseteil, etwa ein Deckel 26 (vergleiche 2), an dem Gehäuseteil 24 angeordnet werden. In einer durch den Absatz und den Deckel 26 gebildeten Nut 28 sorgt das Dichtelement 10 für die gewünschte Dichtwirkung. Dementsprechend ist ein Querschnitt des Dichtelements 10 so gewählt, dass auch dann die gewünschte Funktion beziehungsweise Dichtwirkung bereitgestellt ist, wenn das Füllmedium beziehungsweise Fluid aus dem Hohlraum 12 abgelassen ist. Der Dichteffekt oder die Dichtwirkung wird also durch das Material des Dichtelements 10 selber erzielt, ohne das hierfür das Dichtelement 10 aufgeblasen zu sein braucht.
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Es lassen sich folglich auch sehr große Dichtelemente 10, welche an sehr langen Dichtstellen 16 anzuordnen sind, einfach manuell, automatisch, insbesondere mittels eines Roboters, oder teilautomatisch handhaben. Selbst komplexe Verläufe von Dichtelementen 10 an einem jeweiligen Gehäuseteil 24, wie sie beispielsweise bei der Ausbildung des Gehäuseteils 24 als Teil eines Batteriegehäuses auftreten können, lassen sich so sehr einfach mit dem Dichtelement 10 versehen. Zudem kann nach einem etwaigen Abnehmen des Deckels 26 von dem Gehäuseteil 24 dasselbe Dichtelement 10 erneut verwendet werden.
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Das Dichtelement 10 kann insbesondere wenigstens zwei voneinander verschiedene Komponenten aufweisen, etwa eine wasserdichte Komponente und eine elektrisch leitfähige Komponente. So kann beispielsweise im Falle der Abdichtung eines Batteriegehäuses eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuseteil 24 und dem Deckel 26 hergestellt werden. Dies ist im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit vorteilhaft.
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Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein fluid-induziertes Handling für aufblasbare Dichtungen beziehungsweise Dichtelemente 10 erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dichtelement
- 12
- Hohlraum
- 14
- Umgebung
- 16
- Dichtstelle
- 18
- Montagerahmen
- 20
- Innenkontur
- 22
- Außenseite
- 24
- Gehäuseteil
- 26
- Deckel
- 28
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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