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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel für ein elektromagnetisch geschirmtes Gehäuse, ein elektromagnetisch geschirmtes Gehäuse und ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetisch geschirmten Gehäuses.
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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Schaltelementen für Fahrzeugbordnetze beschrieben. Die Erfindung kann aber in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher elektrische Lasten geschaltet werden.
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Zum Vermeiden von Kurzschlüssen und Kriechströmen sowie Korrosion werden Bestandteile eines Fahrzeugbordnetzes teilweise in mediendichten Gehäusen angeordnet. Wenn die Gehäuse elektrisch leitend sind, werden die Komponenten auch vor elektromagnetischen Wellen abgeschirmt. Dazu ist ein von den abzuschirmenden Wellenlängen abhängiger maximaler Gitterabstand zwischen elektrischen Leitern eines solchen Gehäuses erforderlich, der nicht überschritten werden darf. Da jede Schraube einen Deckel des Gehäuses elektrisch leitend mit dem Gehäuse verbindet und so ein Teil des abschirmenden Gitters ist, wird der Deckel mit einem engen Schraubenabstand an dem Gehäuse verschraubt. Für jede Schraube ist konstruktiv eine Bohrung, ein Schraubensitz und ein Gewinde oder ein Muttersitz vorzusehen. Die Schrauben werden beim Montieren des Deckels einzeln gesetzt und in einer vorgesehenen Reihenfolge auf ein vorgesehenes Drehmoment angezogen. Um das Gehäuse abzudichten wird umlaufend eine Dichtung zwischen dem Deckel und dem Gehäuse angeordnet.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel einen verbesserten Deckel für ein Gehäuse, ein verbessertes Gehäuse und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
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Es wird ein Deckel für ein elektromagnetisch geschirmtes Gehäuse vorgestellt, wobei der Deckel umlaufend biegsame Kontaktkrallen zum elektrischen Kontaktieren des Gehäuses aufweist, wobei die Kontaktkrallen über eine Bezugskante des Deckels überstehen und maximal durch einen störfrequenzspezifischen Abstand voneinander beabstandet sind.
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Ferner wird ein elektromagnetisch geschirmtes Gehäuse vorgestellt, bei dem eine Öffnung einer Gehäusekomponente des Gehäuses durch einen Deckel gemäß dem hier vorgestellten Ansatz verschlossen ist, wobei die Bezugskante des Deckels im Wesentlichen parallel zu einem um die Öffnung umlaufenden, quer zu einer Haupterstreckungsebene des Deckels ausgerichteten Flansch der Gehäusekomponente ausgerichtet ist, der Deckel in die Öffnung eingepresst ist, die Kontaktkrallen entgegen einer Einpressrichtung des Deckels durch den Flansch aus der Haupterstreckungsebene heraus gebogen sind und Kontaktkrallenspitzen der Kontaktkrallen elektrisch leitend in dem Flansch verkrallt sind, wobei zwischen der Bezugskante und dem Flansch eine mediendichte Klebefuge aus einem Dichtklebstoff angeordnet ist und zumindest Kontaktstellen zwischen den Kontaktkrallenspitzen und dem Flansch mediendicht in der Klebefuge eingebettet sind.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetisch geschirmten Gehäuses vorgestellt, bei dem eine Bezugskante eines Deckels gemäß dem hier vorgestellten Ansatz im Wesentlichen parallel zu einem um eine Öffnung einer Gehäusekomponente des Gehäuses umlaufenden, quer zu einer Haupterstreckungsebene des Deckels ausgerichteten Flansch ausgerichtet wird, der Deckel in einer Einpressrichtung quer zu der Haupterstreckungsebene in die Öffnung eingepresst wird, und ein Dichtklebstoff zum Ausbilden einer zwischen dem Flansch und der Bezugskante angeordneten mediendichten Klebefuge umlaufend um die Öffnung dosiert wird, wobei die Kontaktkrallen vor dem Einpressen an dem Flansch anliegen und während des Einpressens entgegen der Einpressrichtung gebogen werden und sich Kontaktkrallenspitzen der Kontaktkrallen in dem Flansch elektrisch leitend verkrallen, wobei Kontaktstellen zwischen den Kontaktkrallenspitzen und dem Flansch in der Klebefuge mediendicht eingebettet werden.
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Unter einem Deckel kann ein an eine zu verschließende Öffnung angepasster Verschluss verstanden werden. Der Deckel kann aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Der Deckel kann im Wesentlichen flach sein. Insbesondere kann der Deckel aus einem Metallblech ausgestanzt sein. Der Deckel kann ein Stanzbiegeteil sein. Der Deckel kann Sicken aufweisen. Das Metallblech kann beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung oder einer Stahllegierung bestehen.
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Die Gehäusekomponente kann ebenfalls elektrisch leitend sein. Die Gehäusekomponente kann beispielsweise ein Druckgussbauteil sein. Die Gehäusekomponente kann beispielsweise aus Aluminium sein. Die Gehäusekomponente kann als Schale beziehungsweise Halbschale bezeichnet werden.
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Ein Dichtklebstoff kann ein Kunststoffmaterial sein, das in einem flüssigen oder pastösen Zustand dosiert wird und zu einer festen oder dauerelastischen Konsistenz aushärtet. Der Dichtklebstoff kann aus zwei oder mehr Komponenten kurz vor oder während des Dosierens gemischt werden. Ebenso kann der Dichtklebstoff durch Ausdünsten eines Lösungsmittels oder Reaktion mit einem Luftbestandteil abbinden. Der Dichtklebstoff kann beispielsweise durch eine Tülle als Raupe dosiert werden.
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Die Öffnung kann einen umlaufenden Absatz als Tiefenanschlag für den Deckel aufweisen. Der Dichtklebstoff kann zumindest teilweise auf den Absatz dosiert werden. Eine Öffnungsweite der Öffnung kann kleiner sein, als eine Flanschweite an der gleichen Stelle. Eine Bezugskante kann sich auf ein konstruktiv für den Deckel vorgesehenes Konstruktionsabmaß des Deckels beziehen. Das Konstruktionsabmaß kann an einen Umriss des Flanschs angepasst sein. Insbesondere kann das Konstruktionsabmaß kleiner als eine entsprechende lichte Weite zwischen zwei gegenüberliegenden Flanschflächen sein. Eine Kontaktkralle kann ein in entspanntem Zustand im Wesentlichen in Verlängerung einer Haupterstreckungsebene des Deckels über die Bezugskante überstehender Vorsprung sein. Die Kontaktkralle vergrößert ein tatsächliches Abmaß des Deckels über das Konstruktionsabmaß hinaus. Über zwei am Deckel gegenüberliegende Kontaktkrallen ist das Abmaß des losen Deckels größer als die entsprechende lichte Weite zwischen den Flanschflächen.
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Die Kontaktkrallen liegen vor dem Einpressen an einem Rand der Öffnung beziehungsweise einer Kante des Flanschs auf. Der Deckel passt also nicht in die Öffnung, ohne die Kontaktkrallen beim Einpressen des Deckels an dem Rand beziehungsweise der Kante zu verbiegen. Durch das Verbiegen wirken die Kontaktkrallen wie Federn und üben während des Einpressens eine Kraft auf die Flanschflächen aus. Dabei kratzen die Kontaktkrallenspitzen eine Oxidschicht von den Flanschflächen und legen so das blanke Material der Flanschflächen frei. Auch die Kontaktkrallenspitzen werden blank gekratzt.
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Zwischen den Kontaktkrallenspitzen und den Flanschflächen resultiert so sicher eine elektrisch leitende Verbindung an jeder Kontaktkralle. Diese Kontaktstelle wird durch das Einbetten in dem Dichtklebstoff vor Umwelteinflüssen geschützt, sodass Korrosion verhindert wird. Der störfrequenzspezifische Abstand ist an ein abzuschirmendes Frequenzspektrum angepasst. Der störfrequenzspezifische Abstand ist der maximale Abstand, den elektrische Leiter eines Gitters aufweisen dürfen, damit das Gitter intransparent für die Frequenzen des Frequenzspektrums ist.
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Die Bezugskante kann zwischen den Kontaktkrallen zumindest teilweise durch quer zu der Haupterstreckungsebene des Deckels aufgebogene Flanschabschnitte ausgebildet sein. Die Flanschabschnitte können bereichsweise näherungsweise parallel zu dem Flansch der Öffnung verlaufen. Die Flanschabschnitte können einen hochgebogenen, umlaufenden Rand ausbilden. Der Rand kann im Bereich der Kontaktkrallen unterbrochen sein. Durch die Flanschabschnitte wird eine Länge der Klebefuge vergrößert, wodurch die Mediendichtigkeit der Klebefuge verbessert wird.
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Kontaktkrallenansätze der Kontaktkrallen können am Deckel hinter der Bezugskante zurückstehen. Kontaktkrallenspitzen der Kontaktkrallen können über die Bezugskante überstehen. Ein Übergang zwischen einer Fläche des Deckels und einer Kontaktkralle kann als Kontaktkrallenansatz bezeichnet werden. Die Kontaktkrallenansätze können verrundet sein, um Spannungsspitzen im Material aufgrund von Kerbwirkung zu vermeiden. Die Kontaktkrallenansätze können gegenüber der Bezugskante zurückversetzt sein, um eine Mindestlänge für die Kontaktkralle bereitzustellen. Durch die Mindestlänge kann eine Verformung der Kontaktkralle beim Einpressen begrenzt werden. Die Verformung ist ferner durch ein Verhältnis zwischen einem Übermaß der Kontaktkrallenspitzen und der lichten Weite zwischen den Flanschflächen bestimmt.
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Die Kontaktkrallen können als Kontaktkrallengruppen gruppiert sein. Eine Kontaktkrallengruppe weist zumindest zwei engstehende Kontaktkrallen auf. Zwei benachbarte Kontaktkrallengruppen sind maximal durch den störfrequenzspezifischen Abstand voneinander beabstandet. In einer Kontaktkrallengruppe können die Kontaktkrallen paarweise gruppiert sein. Die Bezugskante zwischen zwei Kontaktkrallengruppen kann als Flanschabschnitt ausgebildet sein. Durch eine gruppenweise Anordnung der Kontaktkrallen kann sichergestellt werden, dass zumindest eine der Kontaktkrallen einer Kontaktkrallengruppe elektrischen Kontakt zu dem Flansch hat.
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Die Kontaktkrallenansätze benachbarter Kontaktkrallen einer Kontaktkrallengruppe können ineinander übergehen. Die Kontaktkrallen einer Kontaktkrallengruppe können direkt nebeneinander angeordnet sein. Die Kontaktkrallenansätze können einen durchgehenden Radius ausbilden.
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Die Kontaktkrallen können eine teilplastische Verformung entgegen der Einpressrichtung aufweisen. Ein Grad der Verformung kann abhängig von Fertigungstoleranzen des Deckels und der Gehäusekomponente sein. Der Deckel und die Gehäusekomponente können Fertigungstoleranzen aufweisen. Beispielsweise können Wände der Gehäusekomponente geringfügig gewölbt sein. Wenn die Kontaktkrallen weit genug über die Bezugskante überstehen, werden sie beim Einpressen des Deckels in die Öffnung so weit verformt, dass ein resultierendes Biegemoment die Kontaktkrallen nicht nur elastisch verformt, sondern auch anteilig plastisch, also dauerhaft verformt. Die elastische Verformung bewirkt die Anpresskraft an die Flanschflächen. Die plastische Verformung gleicht die Fertigungstoleranzen aus.
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Der Dichtklebstoff kann vor dem Ausrichten und Einpressen des Deckels dosiert werden. Die Klebefuge kann durch das Einpressen des Deckels in den Dichtklebstoff ausgebildet werden. Der Dichtklebstoff kann beispielsweise als um die Öffnung umlaufende Raupe dosiert werden. Der Deckel verdrängt den Dichtklebstoff beim Einpressen teilweise. Dabei wird der Dichtklebstoff in einen Zwischenraum zwischen der Bezugskante und dem Flansch gepresst, um die Klebefuge auszubilden. Der Dichtklebstoff kann die Kontaktstellen umfließen, um sie rundherum einzubetten.
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Der Dichtklebstoff oder zusätzlicher Dichtklebstoff kann nach dem Ausrichten und Einpressen des Deckels dosiert werden, um zumindest die Kontaktstellen in der Klebefuge einzubetten. Der Dichtklebstoff kann in einen Zwischenraum zwischen der Bezugskante und dem Flansch dosiert werden, um die Klebefuge auszubilden. Der Deckel kann auch in zuvor dosierten Dichtklebstoff eingepresst werden. Dann kann zusätzlicher Dichtklebstoff auf die Kontaktstellen aufgetragen werden, um sie sicher einzubetten.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 zeigt eine Darstellung eines Deckels gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuses gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- die 3a und 3b zeigen Detaildarstellungen eines eingepressten Deckels gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung
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Gehäuse für Batterien, Steuergeräte oder Schaltboxen können aus EMV-Anforderungen aus Leichtmetallen, aus Blech oder Druckguss, hergestellt werden. Sie bestehen aus einer Halbschale und einem zugehörigen Deckel, der diese wasser- und EMV-dicht abschließt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden Dichtungen dazwischen eingespannt. Diese Dichtungen erfordern eine bestimmte Mindestverpressung, die durch eine entsprechende Anzahl von Schrauben aufgebracht wird. Außerdem gilt das Gehäuse erst als für entsprechende Störfrequenzen EMV-dicht, wenn die Schrauben bestimmte Mindestabstände (ca. 70mm) nicht überschreiten. So kommt es, dass über den Umfang der Gehäuseöffnung eine Vielzahl von Schrauben eingebracht wird. Das Gehäuse und der Deckel sind entsprechend stabil (mit mehr Materialeinsatz), um dem Pressdruck stand zuhalten, und konstruktiv so breit ausgelegt, damit Schrauben und Dichtung auf einem breiten Flansch Platz haben. Diese Ausführungsart wird gewählt, um bei einem Ausfall von Bauteilen, eine Reparatur durch Öffnen des Deckels durchführen zu können.
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Bisher werden Druckgussgehäuse mit Druckgussdeckeln unter Einsatz von eingelegten Formdichtungen verschraubt. Alternativ können auch geschäumte Dichtungen zum Einsatz kommen. Dadurch ist die Bearbeitung der Dichtflächen einfacher. Das Gehäuse kann auch verklebt werden. Ohne den hier vorgestellten Deckel ist jedoch zwecks EMV-Erfüllung zusätzlich ein Metallgeflecht aus Kupfer in der Fuge erforderlich. Das wiederum verbreitert den Flansch und bringt keinerlei Gewichtsreduktion und einfachere Geometrie. Zudem kann durch das Kupfergewebe Korrosion mit dem Alu-Druckguss aufgrund der elektrochemischen Spannungsreihe auftreten.
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Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den 1-3 als Referenz beibehalten, auch wenn das Bezugszeichen in der Figur nicht direkt dargestellt ist.
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1 zeigt eine Darstellung eines Deckels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Deckel 100 ist als elektromagnetisch abschirmender Verschluss für eine Öffnung eines Gehäuses ausgebildet. Der Deckel 100 ist ein Stanzbiegeteil aus Metallblech. Der Deckel 100 ist hier aus einem ebenen Aluminiumblech ausgestanzt und bereichsweise umgeformt worden. Ebenso kann der Deckel 100 aus einem Stahlblech ausgestanzt und umgeformt werden. Das Aluminiumblech kann dabei je nach Anwendungsfall beispielsweise eine Materialstärke zwischen 0,75 Millimetern und 2,5 Millimetern aufweisen. Das Stahlblech kann eine Materialstärke zwischen 0,5 Millimetern und 1,5 Millimetern aufweisen. Eine Bezugskante 102 des Deckels 100 ist entsprechend der zu verschließenden Öffnung geformt. Der Deckel 100 weist hier eine rechteckige Grundform mit abgerundeten Ecken auf. Die Bezugskante 102 folgt der Grundform. Die Bezugskante 102 ist zwischen den Ecken im Wesentlichen gerade. An den Ecken ist die Bezugskante 102 bogenförmig gerundet.
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Kontaktkrallen 104 zum Verkrallen in einem Rand der Öffnung stehen über die Bezugskante 102 über. Die Kontaktkrallen 104 können dabei zwischen 0,2 Millimeter und drei Millimeter über die Bezugskante überstehen. Zwischen den Kontaktkrallen 104 ist die Bezugskante 102 mit einem Radius aus einer Haupterstreckungsebene des Deckels heraus zu Flanschabschnitten 106 aufgebogen. Die Kontaktkrallen 104 sind in der Haupterstreckungsebene angeordnet. Die Kontaktkrallen 104 werden von einem Kontaktkrallenansatz 108 zu einer Kontaktkrallenspitze 110 schmaler. Die Kontaktkrallen 104 können fünf Millimeter bis zehn Millimeter lang sein. Der Kontaktkrallenansatz 108 ist auf beiden Seiten der Kontaktkralle 104 verrundet und steht hinter der Bezugskante 102 zurück.
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Die Kontaktkrallen 104 sind hier paarweise zu Kontaktkrallengruppen 112 gruppiert. Je zwei Kontaktkrallen 104 stehen nahe zusammen. Zwischen den auf entgegengesetzten Seiten zweier benachbarter Kontaktkrallengruppen 112 liegenden Kontaktkrallen 104 liegt maximal ein Abstand 114, der abhängig von einem abzuschirmenden Frequenzband ist. Hier ist der Abstand 114 beispielsweise 70 Millimeter. Die Kontaktkrallen 104 einer Kontaktkrallengruppe 112 weisen untereinander einen wesentlich geringeren Abstand auf. Die Kontaktkrallen 104 können innerhalb einer Kontaktkrallengruppe 112 zwischen acht Millimeter und 20 Millimeter Abstand zueinander aufweisen. Die Kontaktkrallen 104 einer Kontaktkrallengruppe 112 können so nahe beieinander stehen, dass ihre Kontaktkrallenansätze 108 ineinander über gehen.
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Der Deckel 100 weist hier einen kreisrunden Durchbruch mit umlaufender Sicke auf. Der Durchbruch ist außermittig angeordnet.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuses 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 200 ist elektromagnetisch abschirmend. Das Gehäuse 200 besteht aus einer wannenförmigen Gehäusekomponente 202 und einem eine Öffnung 204 der Gehäusekomponente 202 verschließenden Deckel 100. Der Deckel 100 entspricht im Wesentlichen dem Deckel in 1. Die Bezugskante 102 des Deckels 100 entspricht im Wesentlichen einem Umriss der Öffnung 204. An der Bezugskante 102 ist der Deckel 100 kleiner als der Umriss der Öffnung 204. Der Deckel 100 ist in die Öffnung 204 eingepresst, durch seine Kontaktkrallen 104 elektrisch leitend mit der Gehäusekomponente 202 verkrallt und unter Verwendung eines Dichtklebstoffs 206 mit der Gehäusekomponente 202 mediendicht verklebt.
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Die Gehäusekomponente 202 ist ein Druckgussteil aus Aluminium. Die Gehäusekomponente 202 kann auch aus Magnesium sein. Ebenso kann die Gehäusekomponente 202 ein Tiefziehteil sein. Befestigungspunkte für Elektronikkomponenten im Inneren des Gehäuses 200 sind hier durch gegossenes Aluminium ausgebildet. Die Öffnung 204 erstreckt sich im Wesentlichen über eine komplette Seite der Gehäusekomponente 202 beziehungsweise des Gehäuses 200. Die Öffnung 204 weist umlaufend einen Flansch 208 und einen Absatz 210 auf. Der Flansch ist hier beispielsweise sechs Millimeter hoch. Flanschflächen 212 des Flanschs 208 sind quer zu der Haupterstreckungsebene des Deckels 100 ausgerichtet. Der Absatz ist im Wesentlichen in der Haupterstreckungsebene des Deckels 100 ausgerichtet. Zum Verschließen der Öffnung 204 wird der Deckel 100 an der Öffnung 204 ausgerichtet. Dabei wird die Bezugskante 102 an dem Flansch 208 ausgerichtet. Die Kontaktkrallen 104 stehen über den Flansch über und sind breiter, als eine lichte Weite zwischen den gegenüberliegenden Flanschflächen 212. Beispielsweise stehen die Kontaktkrallen zwischen 0,5 Millimeter und 2,5 Millimeter über die Flanschflächen 212 über.
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Wenn der Deckel 100 ausgerichtet ist, wird der Deckel 100 in die Öffnung 204 eingepresst Der Deckel 100 kann bis zu dem Absatz 210 in die Öffnung eingepresst werden. Der Absatz 210 kann ein Tiefenanschlag für den Deckel 100 sein. Während des Einpressens werden die Kontaktkrallen 104 entgegen einer Einpressrichtung aus der Haupterstreckungsebene des Deckels 100 heraus verbogen. Je länger die Kontaktkrallen 104 sind, desto flacher beziehungsweise weicher ist eine Federkennlinie der Kontaktkrallen 104. Die Kontaktkrallen 104 sind kurz genug, dass am Kontaktkrallenansatz noch eine hinreichend breite Klebefuge 214 erhalten bleibt, um die Dichtigkeit zu gewährleisten. Je länger die Kontaktkrallen 104 sind, umso breiter ist der Absatz 210. Je kürzer die Kontaktkrallen 104 sind, umso mehr Kraft wird zum Einpressen benötigt, weil höhere Verformungen nötig sind.
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Die Kontaktkrallen 104 können in Abhängigkeit von Fertigungstoleranzen der Gehäusekomponente 202 und des Deckels 100 bis zu sechs Millimeter aus der Haupterstreckungsebene heraus gebogen werden. Durch das Verbiegen resultiert eine Rückstellkraft, die normal zu den Flanschflächen 212 beziehungsweise in Richtung der Haupterstreckungsebene wirkt. Die Rückstellkraft kann über einer Festigkeit des Werkstoffs der Gehäusekomponente liegen. Mit dieser Rückstellkraft werden die Kontaktkrallenspitzen auf die Flanschflächen 212 gepresst und schaben dabei eine Oxidschicht des Aluminiums ab, sodass das Aluminium blank liegt. Anfangs liegt dabei nur eine Punktberührung vor. Auch die Kontaktkrallenspitzen werden beim Einpressen blank gescheuert. So bildet sich eine Kontaktfläche aus. Zwischen den beiden blanken Oberflächen resultiert durch die Rückstellkraft an einer Kontaktstelle ein guter elektrischer Kontakt mit einem geringen elektrischen Übergangswiderstand. Der Deckel 100 ist also über die Kontaktkrallen 104 elektrisch leitend mit der Gehäusekomponente 202 verbunden. Da die Kontaktkrallen 104 maximal den Abstand 114 zueinander aufweisen, bilden sie entlang des Flanschs 208 ein Gitter aus, das intransparent für einen von dem Abstand 114 abhängigen Frequenzbereich ist.
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Wenn die Kontaktkrallen 104 über einen elastischen Bereich hinaus gebogen werden, werden sie plastisch verformt, wobei die Rückstellkraft aufgrund der Federwirkung in einem reduzierten Umfang auch nach einer Verformung erhalten bleibt. Durch die Verformung können Fertigungstoleranzen zwischen der Gehäusekomponente 202 und dem Deckel 100 ausgeglichen werden.
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Hier wird der Deckel 100 soweit in die Öffnung 204 eingepresst, bis die Bezugskante 102 bündig zu einer Oberkante des Flanschs 208 ist.
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In einem Ausführungsbeispiel wird der Dichtklebstoff 206 vor dem Ausrichten des Deckels 100 an der Gehäusekomponente 202 dosiert. Beispielsweise wird der Dichtklebstoff 206 rund um die Öffnung 204 auf dem Absatz 210 und alternativ oder ergänzend an die Flanschflächen 212 appliziert. Beim Einpressen des Deckels 100 wird der Dichtklebstoff 206 zwischen der Gehäusekomponente 202 und dem Deckel 100 gequetscht, wodurch die mediendichte Klebefuge 214 ausgebildet wird. Der Dichtklebstoff 206 fließt beim Einpressen in verbleibende Hohlräume und quillt auch an den Kontaktkrallenansätzen nach oben. Der hervorquellende Dichtklebstoff 206 umfließt auch die elektrisch leitenden Kontaktstellen zwischen dem Deckel 100 und der Gehäusekomponente 202 und schließt diese mediendicht ein. Durch den einschließenden Dichtklebstoff 206 sind die Kontaktstellen dauerhaft vor Korrosion geschützt.
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In einem Ausführungsbeispiel wird der Dichtklebstoff 206 nach dem Einpressen des Deckels 100 in die Gehäusekomponente 202 dosiert. Dabei wird der Dichtklebstoff 206 in einen Hohlraum zwischen den Deckel 100 und die Flanschflächen 212 sowie auf die Kontaktkrallen 104 appliziert, um die Klebefuge 214 auszubilden.
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Der Deckel 100 kann auch in den zuvor applizierten Dichtklebstoff 206 eingedrückt beziehungsweise eingepresst werden, um die mediendichte Klebefuge 214 zu formen. Anschließend wird auf die Kontaktstellen weiterer Dichtklebstoff appliziert, um die Kontaktstellen mediendicht einzuschließen. Der weitere Dichtklebstoff verbindet sich dabei mit dem zuvor bereits dosierten Dichtklebstoff 206 zu der Klebefuge 214.
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Die 3a und 3b zeigen Detaildarstellungen eines eingepressten Deckels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Deckel 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Deckel in den 1 und 2.
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In dem in 3a dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Dichtklebstoff dosiert, nachdem der Deckel 100 in die Öffnung eingepresst worden ist. Hier sind die Kontaktstellen 300 zwischen den Kontaktkrallen 104 und den Flanschflächen 212 gut erkennbar. Die Flanschabschnitte 106 und Flanschflächen 212 sind voneinander beabstandet. Zwischen den Flanschabschnitten 106 und den Flanschflächen 212 besteht ein Spalt 302, in dem beim Dosieren des Dichtklebstoffs die Klebefuge ausgebildet wird. Der Spalt ist beispielsweise 0,2 Millimeter breit. Dabei werden auch die Kontaktstellen 300 in dem Dichtklebstoff eingebettet, um sie vor Korrosion zu schützen.
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In dem in 3b dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Dichtklebstoff 206 dosiert worden, bevor der Deckel 100 in die Öffnung eingepresst worden ist. Beim Einpressen hat der Deckel 100 den Dichtklebstoff 206 in den Spalt 302 und zu den Kontaktstellen verdrängt. Die resultierende Klebefuge 214 füllt den Spalt 302 aus und umschließt die Kontaktstellen.
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Mit anderen Worten ist der hier vorgestellte Ansatz für Gehäuse ohne Anforderung an die Zugänglichkeit im Servicefall gut geeignet. Um Schrauben und Einlegedichtung zu eliminieren, werden Gehäuse und Deckel 100 miteinander strukturell verklebt. Die EMV-Anforderung wird durch eine Verkrallung der Bauteile erreicht. Um an den Kontaktstellen 300 von Deckel 100 und Schale dauerhaft guten elektrischen Kontakt zu erreichen beziehungsweise Oxidschichten zu vermeiden werden die Kontaktstellen 300 in den Kleber eingebettet. Die Klebefuge 214 erfüllt dabei die Funktionen der Verklebung, der Abdichtung und des Schutzes gegen Korrosion des Metalls.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird im Flanschbereich der Gehäusewanne ein EinKomponenten oder Zwei-Komponenten Klebstoff (1K oder 2K) beispielsweise auf Epoxid-, Silikon-, Polyurethan-, MS-Polymer- oder Hybrid- Basis eingebracht. Der Gehäusedeckel hat am Umfang in Abständen von max. 70mm „Krallen“, die hier beispielhaft paarweise dargestellt sind. Die Krallen sind maßlich so abgestimmt, dass sie eigentlich nicht zum Flansch 208 des Gehäuses passen. Sie sind zu lang und werden bei der Montage umgebogen. Durch die Montagebewegung und das Umbiegen der Krallen kommt es zu einem Schaben der Krallenspitzen am Gehäuse. Damit werden vorhandene Oxidschichten aufgebrochen und ein elektrischer Kontakt hergestellt.
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Der vor der Montage im Flanschbereich aufgetragene Kleber bettet die Kontaktstellen 300 so ein, dass sie von Umwelteinflüssen abgeschottet sind. Dadurch wird eine korrosionsbedingte Verschlechterung des Übergangswiderstands verhindert.
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So können Schrauben und die erforderliche mechanische Bearbeitung von Gewinden eingespart werden. Weiterhin werden beim Zusammenbau keine Schrauber, keine Schraubenzuführungen und keine Drehmomentüberwachung benötigt. Auf die mechanische Bearbeitung von Dichtflächen und auf teure Formdichtungen kann ebenfalls verzichtet werden. Steifigkeitsanforderungen an den Deckel sinken, wodurch ein verringerter Materialeinsatz möglich ist. Oberflächenbeschichtungen, die das Unterwandern von Einlegedichtungen verhindern sollen, können entfallen.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz ergibt sich eine einfache Auslegung der Klebstoff-Fuge bezüglich Flanschbreite und Spalt 302 und ein Toleranzausgleich durch den Klebstoff und die Verformung der Krallen. Der Klebstoff erlaubt auch das Fügen unterschiedlicher Werkstoffe, beispielsweise einen Einsatz von Kunststoffen anstelle von Metallen. Der Klebstoff passt sich dem spezifisch ausgelegten EMV-tauglichen Deckel 100 ohne zusätzliche konstruktive Auslegung an. Weiterhin ergeben sich eine Gewichtsreduzierung der Schaltbox, ein geringerer Metallverbrauch, Automatisierbarkeit und eine einfachere Geometrie. Das Gehäuse kann durch kleinere Dimensionen besser an die Anforderungen angepasst werden.
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Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Deckel
- 102
- Bezugskante
- 104
- Kontaktkralle
- 106
- Flanschabschnitt
- 108
- Kontaktkrallenansatz
- 110
- Kontaktkrallenspitze
- 112
- Kontaktkrallengruppe
- 114
- frequenzspezifischer Abstand
- 200
- Gehäuse
- 202
- Gehäusekomponente
- 204
- Öffnung
- 206
- Dichtklebstoff
- 208
- Flansch
- 210
- Absatz
- 212
- Flanschfläche
- 214
- Klebefuge
- 300
- Kontaktstelle
- 302
- Spalt
