DE102020004856A1

DE102020004856A1 - Gehäuse mit Leitungs- oder Anschlusselement

Info

Publication number: DE102020004856A1
Application number: DE102020004856.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Seifert; Roland Horn
Original assignee: Diehl Metering GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-08-08
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2040-08-09
Also published as: DE102020004856B4

Abstract

Gehäuse umfassend einen Gehäusekörper (2, 18, 21) und ein Verschlussmittel (3, 22), das an dem Gehäusekörper (2, 18, 21) befestigt ist, um gemeinsam mit dem Gehäusekörper (2, 18, 21) ein Innenvolumen (19) des Gehäuses (1) zu begrenzen, wobei ein Leitungs- oder Anschlusselement (5) durch eine Durchbrechung (7) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) in das Innenvolumen (19) eingeführt oder aus dem Innenvolumen (19) herausgeführt ist, wobei die Durchbrechung (7) durch die Stirnfläche (20) eines freien Endes (8) einer Wand (26) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) gemeinsam mit der Innenfläche (12) einer durch den Gehäusekörper (2, 18, 21) gebildeten Schale (6) begrenzt wird, wobei das freie Ende (8) in den Innenraum der Schale (6) eingreift, wobei die Schale (6) zumindest teilweise mit einem ausgehärteten Dichtmittel (9) gefüllt ist, das die Durchbrechung (7) abdichtet und das Leitungs- oder Anschlusselement (5) umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, umfassend einen Gehäusekörper und ein Verschlussmittel, das an dem Gehäusekörper befestigt ist, um gemeinsam mit dem Gehäusekörper ein Innenvolumen des Gehäuses zu verschließen, wobei ein Leitungs- oder Anschlusselement durch eine Durchbrechung des Gehäusekörpers in das Innenvolumen eingeführt oder aus dem Innenvolumen herausgeführt ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, das ein in ein Innenvolumen des Gehäuses eingeführtes oder aus dem Innenvolumen herausgeführtes Leitungs- oder Anschlusselement aufweist.
In vielen Anwendungsbereichen sollen Gehäuse genutzt werden, beispielsweise um eine Elektronik vor Feuchtigkeit, Spritzwasser und Ähnlichem zu schützen. Beispielsweise kann es sich bei dem Gehäuse um ein Gehäuse eines Verbrauchszählers beziehungsweise einer Mess- und/oder Kommunikationselektronik eines Verbrauchszählers handeln. Hierbei wird typischerweise ein Gehäusekörper genutzt, in den die zu schützenden Komponenten, also beispielsweise elektronische Schaltungen, durch eine Öffnung des Gehäusekörpers eingebracht werden, wonach diese Öffnung, insbesondere fluiddicht, durch ein Verschlussmittel, also beispielsweise einen Deckel, verschlossen wird. Hierbei sollen jedoch häufig Leitungs- oder Anschlusselemente in beziehungsweise aus dem Gehäuse geführt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Leitungen zur Stromversorgung einer in dem Gehäuse angeordneten Elektronik, Kommunikations-, Mess- und/oder Steuerleitungen, aus dem Gehäuse herausragende Antennen oder Ähnliches handeln. Solche Leitungs- oder Anschlusselemente können durch einen Spalt zwischen Gehäusekörper und Verschlussmittel geführt werden. Hierbei kann durch Nutzung von Dichtmitteln am Gehäusekörper und Verschlussmittel zwar eine gewisse Abdichtung erreicht werden, typischerweise resultiert jedoch eine weniger gute Abdichtung als in Fällen, in denen eine solche Durchführung nicht erfolgt.
Um trotz einer Durchführung eines Leitungs- oder Anschlusselements zwischen Verschlussmittel und Gehäusekörper eine gute Abdichtung zu erreichen, schlägt die Druckschrift DE 10 2016 006 978 A1 vor, an einem Gehäusekörper eine umlaufende Nut vorzusehen, in die eine am Verschlussmittel angebrachte Kante eingreift, wobei die Kante das Leitungs- oder Anschlusselement in die Nut drückt, wonach die Nut mit Dichtmittel befüllt wird, so dass nach einem Aushärten des Dichtmittels eine robuste Abdichtung dieser Durchführung erreicht wird. Dies ermöglicht zwar eine sehr gute Abdichtung von Durchführungen mit geringem Aufwand. Problematisch ist jedoch, dass bei einem Öffnen des Gehäuses durch Abnehmen des Verschlussmittels das ausgehärtete Dichtmittel beschädigt wird, womit für ein erneutes dichtes Schließen zunächst das ausgehärtete Dichtmittel vollständig aus der Nut entfernt und neues Dichtmittel eingebracht werden muss. Dies erhöht den Aufwand für die Wartung beziehungsweise Reparatur von in dem Gehäuse angeordneten Komponenten erheblich.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für ein Gehäuse, in das oder aus dem ein Leitungs- oder Anschlusselement geführt ist, eine robuste Abdichtung zu erreichen und dennoch eine Wartung von im Gehäuse angeordneten Komponenten mit geringem Aufwand zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Durchbrechung durch eine Stirnfläche eines freien Endes einer Wand des Gehäusekörpers gemeinsam mit der Innenfläche einer durch den Gehäusekörper gebildeten Schale begrenzt wird, wobei das freie Ende in den Innenraum der Schale eingreift, wobei die Schale zumindest teilweise mit einem ausgehärteten Dichtmittel gefüllt ist, das die Durchbrechung abdichtet und das Leitungs- oder Anschlusselement umschließt.
In dem erfindungsgemäß ausgestalteten Gehäuse bildet die Schale gemeinsam mit dem freien Ende somit eine Art Siphon, durch das das Leitung- oder Anschlusselement geführt ist und das durch eine ausreichend hohe Befüllung mit Dichtmittel gut abgedichtet werden kann. Wesentlich ist hierbei, dass alle Elemente dieses Siphons durch den Gehäusekörper selbst gebildet werden, wodurch ein Abnehmen des Verschlussmittels von dem Gehäusekörper und somit beispielsweise eine Wartung oder ein Austausch von in dem Gehäuse angeordneten Komponenten ohne eine Veränderung der Siphon-Geometrie beziehungsweise eine Beschädigung des ausgehärteten Dichtmittels möglich ist.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist es möglich, dass mehrerer Leitungs- oder Anschlusselemente in das Gehäuse eingeführt oder aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Hierbei können alle Leitungs- oder Anschlusselemente durch die gleiche Durchbrechung geführt sein oder es können mehrere Durchbrechungen am Gehäusekörper vorgesehen sein, durch die jeweils eines oder mehrere der Leitungs- oder Anschlusselemente geführt ist oder sind. Hierbei können all diese Durchbrechungen oder zumindest eine der Durchbrechungen durch die Stirnfläche eines jeweiligen Endes der Wand oder einer jeweiligen Wand des Gehäusekörpers gemeinsam mit der Innenfläche einer oder einer jeweiligen durch den Gehäusekörper gebildeten Schale begrenzt werden.
Das Leitungs- oder Anschlusselement kann beispielsweise ein ein- oder mehradriges Kabel sein. Es kann auch ein Metalldraht genutzt werden, der beispielsweise gebogen ist und als Pin von dem Gehäuse absteht, beispielsweise um diesen Pin durch andere Komponenten außerhalb des Gehäuses zu kontaktieren. Das Leitungs- oder Anschlusselement kann auch eine Antenne ausbilden, beispielsweise in Form eines Antennenblechs oder eines Antennendrahts.
Das Leitungs- oder Anschlusselement kann Strom- und/oder Steuer- und/oder Messignale zu beziehungsweise von einer im Gehäuse angeordneten Elektronik führen. Das Verschlussmittel kann in diesem Fall beispielsweise dazu dienen, die Elektronik in das Gehäuse einzusetzen beziehungsweise aus diesem zu entnehmen, beispielsweise im Rahmen eines Austauschs der Elektronik, beziehungsweise dazu, die Elektronik zu warten.
Das Verschlussmittel kann dazu dienen, eine Öffnung des Gehäusekörpers zu verschließen. Die Öffnung des Gehäuses kann beispielsweise rund sein, was eine Abdichtung der Verbindung von Gehäusekörpern und Verschlussmittel durch einen Dichtring ermöglicht. Alternativ kann das Verschlussmittel jedoch auch eine Art Haube bilden, um z.B. mit einem plattenartigen Gehäusekörper gemeinsam das Innenvolumen begrenzen zu können.
Allgemein kann eine Dichtung zwischen Gehäusekörper und Verschlussmittel angeordnet sein, die bei einer Befestigung des Verschlussmittels an dem Gehäusekörper, beispielsweise bei einer Verschraubung, das Gehäuse in diesem Bereich abdichtet. Eine jeweilige Dichtung kann an dem Gehäusekörper und/oder an dem Verschlussmittel befestigt sein oder als separate Komponente zwischen diese Komponenten eingebracht werden.
Die Befestigung des Verschlussmittels an dem Gehäusekörper kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Verschlussmittel an mehreren Positionen entlang des Umfangs des Verschlussmittels mit dem Gehäusekörper verschraubt ist. Alternativ könnten beispielsweise Rastverbindungen, Klemmverbindungen oder Ähnliches genutzt werden.
Das Gehäuse kann insbesondere ein Gehäuse für elektrische Komponenten, insbesondere für eine Mess- und/oder Steuereinrichtung, insbesondere eines Verbrauchszählers, sein. Beispielsweise kann in dem Gehäuse eine Mess- und Steuereinrichtung eines Wasserzählers angeordnet sein.
Das Gehäuse kann ein einziges Innenvolumen aufweisen. Die Durchbrechung kann in diesem Fall das Innenvolumen mit einem Außenbereich außerhalb des Gehäuses verbinden. Es ist jedoch z.B. auch möglich, dass das Gehäuse mehrere separate Innenvolumen aufweist. Das Verschlussmittel und der Gehäusekörper können auch gemeinsam mehrere separate Innenvolumen begrenzen.
Die Durchbrechung kann dazu dienen, das Leitungs- oder Anschlusselement von einem Innenvolumen des Gehäuses in eine weiteres Innenvolumen zu führen. Hierbei kann insbesondere nur eines dieser Innenvolumen fluiddicht verschlossen sein, so dass die Abdichtung der Durchbrechung durch das Dichtmittel auch in diesem Fall dazu dienen kann, einen fluiddichten Bereich von einem nicht fluiddichten Bereich abzutrennen.
Der Gehäusekörper ist vorteilhaft einteilig ausgebildet. Insbesondere ist der Gehäusekörper stoffschlüssig aus einem einzigen Material oder aus einem Materialverbund gebildet. Beispielsweise kann der Gehäusekörper durch Tiefziehen oder durch Spritzguss hergestellt sein. Durch eine einteilige Ausbildung wird eine besonders gute Dichtigkeit erreicht.
Ein Abschnitt des Randes der Schale und/oder des Bodens der Schale und/oder ein aus dem Dichtmittel ragender Abschnitt des freien Endes kann einen jeweiligen Abschnitt der Außenfläche des Gehäuses bilden. Insbesondere handelt es sich bei der Durchbrechung somit um eine Durchbrechung der Außenfläche des Gehäuses. Das Dichtmittel kann somit einen Gehäuseinnenraum gegenüber der Gehäuseumgebung abdichten. Wie obig erläutert kann die Durchbrechung alternativ auch verschiedene Innenvolumen des Gehäuses verbinden bzw. eine Durchbrechung einer Zwischenwand des Gehäuses sein.
Der oder ein weiterer Rand der Schale kann durch ein weiteres freies Ende der Wand gebildet werden. Insbesondere kann die Schale von diesem weiteren freien Ende in Durchbrechungsrichtung, also im Wesentlichen senkrecht zur Außenfläche des Gehäuses bzw. zur Zwischenwand, abstehen. Die Schale kann sich von dem weiteren freien Ende nach außen, also von einem Gehäuseinnenraum bzw. dem Innenvolumen weg, erstrecken, oder zum Gehäuseinnenraum bzw. dem Innenvolumen hin.
Das Leitungs- oder Anschlusselement kann mehrere elektrische Leitungen umfassen, die außerhalb des Innenvolumens in einer gemeinsamen Ummantelung geführt sind, wobei die Ummantelung innerhalb des mit ausgehärtetem Dichtmittel gefüllten Bereichs der Schale endet, so dass an einer innerhalb des Innenvolumens liegenden Oberfläche des ausgehärteten Dichtmittels die Leitungen separat aus dem Dichtmittel geführt sind. Ein derartiges Vorgehen hat den Vorteil, dass die einzelnen Leitungen durch das Dichtmittel gestützt werden, so dass Zugkräfte auf die einzelnen Leitungen, beispielsweise im Rahmen der Kontaktierung von Komponenten im Gehäuse, nicht oder nur deutlich verringert auf die Ummantelung wirken, so dass beispielsweise ein Ausfranzen der Ummantelung und somit eine potentiell verschlechterte Isolation beziehungsweise Robustheit des Leitungs- oder Anschlusselements vermieden wird. Die einzelnen Leitungen können insbesondere jeweils eine separate Isolation aufweisen, die sich zumindest über einen Abschnitt der jeweiligen Leitung auch außerhalb der Ummantelung erstreckt.
In anderen Ausgestaltungen wäre es auch möglich, dass die Ummantelung bereits vor der Schale außerhalb des Gehäuses bzw. außerhalb des Innenvolumens endet oder dass die Ummantelung durch die gesamte Schale beziehungsweise den gesamten mit ausgehärtetem Dichtmittel gefüllten Bereich hindurch geführt wird.
In einer senkrecht zu der die Durchbrechung aufweisenden Wand stehenden Querschnittsebene können einerseits der Boden und die Ränder oder der Boden und einer der Ränder der Schale gemeinsam durch eine Innenfläche mit stetiger, insbesondere mit im Wesentlichen konstanter, Krümmung gebildet werden oder andererseits die Ränder oder einer der Ränder der Schale durch eine jeweilige gewinkelt zu dem Boden der Schale stehende Seitenfläche gebildet werden. Die Nutzung einer Innenfläche mit stetiger und insbesondere im Wesentlichen konstanter Krümmung kann im Rahmen der Herstellung des Gehäuses die Führung des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung erleichtern, insbesondere wenn ein flexibles Leitungs- oder Anschlusselement, beispielsweise ein Kabel, genutzt wird. Das Leitungs- oder Anschlusselement wird in diesem Fall bei dem Einschieben durch die kontinuierliche Krümmung geführt und schlägt somit beim Einschieben an keiner Stelle an, so dass ein Durchschieben des Leitungs- oder Anschlusselements von der Gehäuseaußenseite in den Gehäuseinnenraum bzw. das Innenvolumen oder umgekehrt bzw. zwischen zwei Innenvolumen möglich ist. Unter einer im Wesentlichen konstanten Krümmung kann eine Variation des Krümmungsradius entlang der Innenfläche der Schale um weniger als 30% oder weniger als 20% oder weniger als 10% verstanden werden.
Andererseits kann es in einigen Anwendungsfällen gewünscht sein, eine Ausdehnung der Schale senkrecht zu der Seitenwand zu reduzieren, wobei zugleich ein Mindestquerschnitt zur Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements vorhanden sein soll. Dies kann vorteilhaft durch die Nutzung von gewinkelt zu dem Boden der Schale stehenden Seitenflächen der Schale erreicht werden. Dies kann dazu führen, dass bei einem Einschieben des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung dieses an der auf der anderen Seite der Durchbrechung angeordneten, gewinkelt zum Boden stehenden Seitenfläche der Schale anschlägt. Verschiedene Ansätze, das Kabel aus dieser Position weiter zu führen beziehungsweise einen solchen Anschlag zu vermeiden, werden noch mit Bezug auf das im Folgenden diskutierte Herstellungsverfahren erläutert werden.
Neben dem erfindungsgemäßen Gehäuse betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, das ein in ein Innenvolumen des Gehäuses eingeführtes oder aus dem Innenvolumen herausgeführtes Leitungs- oder Anschlusselement aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Bereitstellen eines Leitungs- oder Anschlusselements, eines Verschlussmittels und eines Gehäusekörpers, wobei der Gehäusekörper eine Durchbrechung aufweist, wobei die Durchbrechung durch die Stirnfläche eines freien Endes einer Wand des Gehäusekörpers gemeinsam mit der Innenfläche einer durch den Gehäusekörper gebildeten Schale begrenzt wird, wobei das freie Ende in den Innenraum der Schale eingreift,
- nacheinander in beliebiger Reihenfolge Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung des Gehäusekörpers und Einfüllen eines flüssigen Dichtmittels in die Schale derart, dass das Dichtmittel die Durchbrechung abdichtet und das Leitungs- oder Anschlusselement umschließt,
- Aushärten des Dichtmittels, und
- Befestigen des Verschlussmittels an dem Gehäusekörper derart, dass das Verschlussmittel und der Gehäusekörper das Innenvolumen gemeinsam begrenzen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere ein erfindungsgemäßes Gehäuse hergestellt werden. Zum erfindungsgemäßen Gehäuse erläuterte Merkmale können mit den dort genannten Vorteilen auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden und umgekehrt. Die Verfahrensschritte werden vorteilhaft in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt, wobei das Verschließen der Öffnung des Gehäusekörpers prinzipiell auch zu einem anderen Zeitpunkt im Verfahren durchgeführt werden kann. Es ist üblicherweise vorteilhaft, wenn das Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung vor dem einbringen des Dichtmittels in die Schale erfolgt, da hierdurch eine Benetzung des über das Dichtmittel hinausstehenden Endes des Leitungs- oder Anschlusselements durch das Dichtmittel vermieden werden kann. In einigen Fällen kann jedoch auch ein umgekehrtes vorgehen vorteilhaft sein.
Das Leitungs- und Anschlusselement dient insbesondere zur Kontaktierung einer in dem Gehäuse bzw. in dem Innenvolumen angeordneten Komponente. Daher kann das Verfahren zusätzlich die Schritte umfassen, dass eine Komponente in dem Gehäuse bzw. Innenvolumen angeordnet beziehungsweise befestigt wird und/oder dass das Leitungs- oder Anschlusselement zur Kontaktierung der Komponente mit dieser verbunden wird. Wird beispielsweise als Leitungs- oder Anschlusselement ein mehradriges Kabel oder Ähnliches genutzt, können auch verschiedene der Adern beziehungsweise Leitungen zu unterschiedlichen Komponenten geführt und mit diesen verbunden werden.
Das Leitungs- oder Anschlusselement kann beispielsweise zunächst mit der Komponente oder den Komponenten verbunden werden und anschließend von dem Gehäuseinnenraum bzw. Innenvolumen her durch die Durchbrechung geführt werden. Alternativ kann das Leitungs- oder Anschlusselement zunächst wahlweise vom Gehäuseinnenraum bzw. Innenvolumen her oder von außerhalb des Gehäuses her durch die Durchbrechung geführt werden und anschließend mit der Komponente oder den Komponenten im Gehäuse bzw. Innenvolumen verbunden werden. Das Einfüllen des flüssigen Dichtmittels beziehungsweise das Aushärten des Dichtmittels kann in diesem Fall wahlweise vor oder nach dem Verbinden des Leitungs- oder Anschlusselements mit der Komponente oder den Komponenten erfolgen.
Das Leitungs- oder Anschlusselement kann im einfachsten Fall durch die Durchbrechung geführt werden, indem es an einer Seite der Durchbrechung durch diese eingeführt wird und anschließend von dieser Seite durch die Durchbrechung hindurchgeschoben wird. Bei geeigneter Formung der Schale, beispielsweise wenn der Boden und die Ränder der Schale durch eine Innenfläche mit stetiger, insbesondere mit im Wesentlichen konstanter, Krümmung gebildet werden, kann dieses Hindurchschieben bereits dazu führen, dass der Leiter an der anderen Seite der Wand das Innenvolumen der Schale beziehungsweise den mit Dichtmittel zu verfüllenden Bereich wieder verlässt. Bei anderen Formen der Schale kann jedoch eine Situation resultieren, bei der das Leitungs- oder Anschlusselement zunächst an einer Seitenfläche der Schale anschlägt. Verschiedene Möglichkeiten zur Weiterführung des Leitungs- oder Anschlusselements bzw. zur Vermeidung eines solchen Anschlags werden im Folgenden erläutert.
Vor dem Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung des Gehäusekörpers kann ein gekrümmtes Rohr von der Innenseite oder von der Außenseite der Wand des Gehäusekörpers durch die Durchbrechung geführt werden, so dass ein offenes Ende des gekrümmten Rohrs auf der jeweils anderen Seite der Wand freiliegt, wobei zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung das Leitungs- oder Anschlusselement in das offene Ende eingeschoben wird, wobei nach einem Einschieben einer bestimmten Länge des Leitungs- oder Anschlusselements in das Rohr das Rohr von dem Leitungs- oder Anschlusselement abgezogen wird. Das Rohr kann somit ausschließlich als Montagehilfe dienen, die nicht Teil des hergestellten Gehäuses wird. Insbesondere kann ein Rohr genutzt werden, das zumindest in dem im Rahmen der Montage genutzten Bereich eine kontinuierliche Krümmung aufweist, so dass die obig erläuterten Vorteile eine kontinuierlich gekrümmten Schale, insbesondere die Möglichkeit, das Leitungs- oder Anschlusselement vollständig durch den Bereich der Schale hindurchschieben zu können, erreicht werden, ohne dass eine solche kontinuierliche Krümmung der Schale selbst erforderlich ist. Die Führung die in der obigen Erläuterung durch die kontinuierlich gekrümmte Schale erfolgte, wird stattdessen nun durch das Rohr erreicht.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens kann die Durchbrechung spaltförmig sein und parallel zum Boden der Schale eine größere Ausdehnung aufweisen als senkrecht zum Boden. In diesem Fall kann ein freies Ende des Leitungs- oder Anschlusselements gegenüber einem Handhabungsabschnitt, an dem zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung angegriffen wird, abgewinkelt sein oder werden, wobei der Handhabungsabschnitt derart um seine Längsachse rotiert wird, dass das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements einen Winkel von weniger als 30° oder weniger als 15° zu dem Boden einnimmt, wonach das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements in dieser Stellung durch die Durchbrechung geführt wird, wonach der Handhabungsabschnitt derart um seine Längsachse rotiert wird, dass das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements in einem Winkel von wenigstens 60° oder wenigstens 75° von dem Boden absteht.
Insbesondere wird das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements zunächst näherungsweise parallel zum Boden und somit parallel zu der langen Seite des Spaltes ausgerichtet, um es durch die Durchbrechung führen zu können. Durch die anschließende Rotation des Handhabungsabschnitts um seine Längsachse wird das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements aufgestellt, so dass es von dem Schalenboden, insbesondere im Wesentlichen senkrecht, absteht und somit leicht gegriffen werden kann beziehungsweise bereits über jenen Bereich hinaussteht, der durch Dichtmittel verfüllt werden soll. Somit kann insbesondere die gesamte Handhabung des Leitungs- oder Anschlusselements vor der Abdichtung durch Einbringen und Aushärten des Dichtmittels von einer Seite der Durchbrechung her erfolgen, was insbesondere bei einer zumindest weitgehend automatisierten Herstellung des Gehäuses den technischen Aufwand zur Umsetzung des Herstellungsverfahrens deutlich reduzieren kann, insbesondere da das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements nach der Durchführung nicht notwendig gegriffen werden muss, bevor eine Abdichtung durch das Dichtmittel erfolgt.
Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements durch den Bereich der Durchbrechung beziehungsweise der Schale ist es, dass das Leitungs- oder Anschlusselement vor dem Führen durch die Durchbrechung bogenförmig geformt ist oder wird, wobei nach dem Führen eines freien Endes des Leitungs- oder Anschlusselements in oder durch die Durchbrechung das Leitungs- oder Anschlusselements verschwenkt wird, um einen weiteren Abschnitt des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung zu führen. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass nach dem Verschwenken das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements über den Rand der Schale hinaussteht beziehungsweise zumindest über jenen Bereich hinaussteht, der mit Dichtmittel befüllt wird. Auch bei diesem Vorgehen ist eine Handhabung des Leitungs- oder Anschlusselements vor der Abdichtung durch das Dichtmittel nur von einer Seite der Durchbrechung her erforderlich, wodurch die Herstellung des Gehäuses vereinfacht sein kann.
Zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung kann das Leitungs- oder Anschlusselement von der Innenseite oder von der Außenseite der Wand des Gehäusekörpers her durch die Durchbrechung geschoben werden, bis ein freies Ende des Leitungs- oder Anschlusselements die Durchbrechung passiert hat, wonach das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements von der jeweils anderen Seite der Wand gegriffen wird und ein Abschnitt des Leitungs- oder Anschlusselements an dem freien Ende des Leitungs- oder Anschlusselements durch die Durchbrechung gezogen wird. Bei diesem Vorgehen ist zwar eine Handhabung von beiden Seiten der Durchbrechung erforderlich, es können jedoch auch relativ weiche Leitungs- oder Anschlusselemente, bei denen die obig erläuterte Bogenform beziehungsweise Abwinkelung des freien Endes des Leitungs- oder Anschlusselements nicht erhalten bleiben würde, ohne zusätzliche Montagehilfe und weitgehend unabhängig von der Schalenform genutzt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gehäuses, das durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist,
2 einen Zwischenschritt in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gehäuses, und
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gehäuses.

1 zeigt ein Gehäuse 1 mit einem Gehäusekörper 2, einem Verschlussmittel 3, das an dem Gehäusekörper 2 befestigt ist, um eine Öffnung 4 des Gehäusekörpers 2 zu verschließen und somit ein Innenvolumen 19 zu begrenzen, und einem Leitungs- oder Anschlusselement 5, im Beispiel einem ein- oder mehradrigen Kabel, das aus dem Innenraum 19 des Gehäuses 1 herausgeführt ist und das dazu dient, eine in dem Gehäuse 1 angeordnete Komponente 11 zu kontaktieren. Die Komponente 11 ist insbesondere eine elektrische Schaltung, beispielsweise eine Mess- und Steuerschaltung eines Wasserzählers. Um die Komponente 11 vor Feuchtigkeit zu schützen, sollte das Gehäuse 1 zumindest gegenüber Spritzwasser, insbesondere auch gegenüber stehendem Wasser, abgedichtet sein.
Die Öffnung 4 des Gehäusekörpers 2 kann dazu dienen, im Rahmen der Herstellung des Gehäuses 1 die Komponente 11 darin anzuordnen und über das Leitungs- oder Anschlusselement 5 zu kontaktieren. Soll keine erneute Öffnung des Gehäuses 1 erfolgen, könnte beispielsweise das gesamte Gehäuse 1 mit Dichtmittel vergossen werden, um die obig erwähnte Dichtigkeit zu erreichen. Vorteilhaft soll es jedoch möglich sein, das Gehäuse 1 bedarfsgerecht wieder zu öffnen, indem das Verschlussmittel 3 von dem Gehäusekörper 2 abgenommen wird. Dies kann beispielsweise dazu dienen, die Komponente 11 zu wechseln oder zu warten. Daher kann zur Abdichtung der Verbindung zwischen Gehäusekörper 2 und Verschlussmittel 3 beispielsweise ein Dichtring genutzt werden, der an eine dieser Komponenten angeformt oder anderweitig angebracht ist oder der als separate Komponente zwischen diese Komponenten eingebracht wird.
Ein übliches Vorgehen ist es hierbei, dass genutzte Leitungs- oder Anschlusselemente für im Gehäuse 1 angeordnete Komponenten 11 zwischen dem Gehäusekörper 2 und dem Verschlussmittel 3 hindurchgeführt sind, so dass Dichtmittel, die zur Dichtung der Verbindung von Gehäusekörper 2 und Verschlussmittel 3 dienen, zugleich die Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements abdichten. Während ein solches Vorgehen bei einem Vergießen des Verbindungsbereichs von Gehäusekörper 2 und Verschlussmittel 3 zu einer guten Dichtigkeit führt, resultiert hieraus der Nachteil, dass das Verschlussmittel 3 in diesem Fall nicht ohne Beschädigung des Dichtmittels entfernbar ist. Bei einer Nutzung von Dichtringen oder Ähnlichem führt hingegen die zusätzliche Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements zwischen Gehäusekörper 2 und Verschlussmittel 3 typischerweise zu einer Verschlechterung der Dichtigkeit.
Um diese Probleme zu vermeiden, wird in dem Gehäuse 1 eine separate Durchbrechung 7 des Gehäusekörpers genutzt, durch die das Leitungs- oder Anschlusselement 5 geführt ist. Um eine hohe Dichtigkeit mit relativ geringen technischen Aufwand für diese Durchführung zu erreichen, wird die Durchbrechung 7 durch die untere Stirnfläche 20 eines freien Endes 8 der Wand 26 des Gehäusekörpers 2 und eine Innenfläche 12 einer durch den Gehäusekörper 2, insbesondere durch dessen Wand 26, gebildeten Schale 6 gebildet. Wie in der vergrößerten Ausschnittdarstellung in 1 deutlich zu erkennen ist, bilden das freie Ende 8 und die Schale 6 somit eine Art Siphon, durch das das Leitungs- und Anschlusselement 5 geführt ist. Wird dieses Siphon beziehungsweise wird die Schale 6 nun mit Dichtmittel 9 bis zu einem Füllniveau 10 gefüllt, das oberhalb der unteren Stirnfläche des freien Endes 8 liegt und wird dieses Dichtmittel ausgehärtet, sei es durch schlichtes Warten oder durch zusätzliche Schritte, beispielsweise ein Erhitzen, so wird eine sehr gute Dichtigkeit der Durchführung erreicht.
Der Gehäusekörper 2 ist einteilig hergestellt, was zu einer sehr guten Dichtigkeit führt. Der Boden sowie ein Abschnitt des Rands der Schale 6 und ein Abschnitt des freien Endes 8 bilden einen Teil der Außenfläche des Gehäuses 1 beziehungsweise des Gehäusekörpers 2. Auch ein Teil der Oberfläche des ausgehärteten Dichtmittels 9 bildet einen Teil dieser Außenfläche. Somit kann Flüssigkeit im Bereich der Durchbrechung nicht in das Gehäuse eintreten.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel stehen die Seitenflächen der Schale 6 gewinkelt zu dem Boden der Schale 6, wodurch bei gegebener Tiefe der Schale 6 eine geringe Ausdehnung in Durchbrechungsrichtung, also in Querrichtung in 1, erreicht werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Gehäuse 1 in einem bauraumsensitiven Bereich genutzt werden soll. Nachteilig hierbei kann jedoch sein, dass bei einem Hindurchschieben des Leitungs- oder Anschlusselements 5 durch die Durchbrechung 7 von der Außenseite des Gehäusekörpers 2 her das Leitungs- oder Anschlusselements 5 an dem inneren Rand der Schale 6 anschlagen kann, so dass ein zusätzliches innenseitiges Greifen des Leitungs- oder Anschlusselements 5 im Rahmen der Herstellung erforderlich sein kann, was den Herstellungsaufwand erhöhen kann. Gleiches gilt, wenn das Leitungs- oder Anschlusselement von der Innenseite des Gehäusekörpers 2 her durch die Durchbrechung 7 geführt wird, wobei ein Anschlag am äußeren Rand der Schale 6 resultiert.
Möglichkeiten eine Durchführung durch die Durchbrechung 7 derart zu erreichen, dass das Leitungs- oder Anschlusselement auf der gegenüberliegenden Seite der Durchbrechung den durch Dichtmittel 9 zu verfüllenden Bereich wieder verlässt, ohne dass auf dieser Seite eine weitere Handhabung erforderlich ist, wurden bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert. Beispiele hierfür sind die dort erläuterten Vorverformungen des Leitungs- oder Anschlusselements in Kombination mit einem Verschwenken des Leitungs- oder Anschlusselements zur Durchführung durch die Durchbrechung 7 beziehungsweise in Kombination mit einer Rotation des Leitungs- oder Anschlusselements um die Längsachse eines Handhabungsbereichs nach der Durchführung. Entsprechende Ansätze sind jedoch nur nutzbar, wenn das Leitungs- oder Anschlusselement ausreichend steif ist, so dass es bei diesen Schritten im Wesentlichen seine Form beibehält.
Ein weiterer Ansatz zur Durchführung ist in 2 als Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens schematisch dargestellt. Hierbei wird vor der Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements 5 durch die Durchbrechung 7 zunächst ein als Montagehilfe genutztes, kontinuierlich gekrümmtes Rohr 13 in den Bereich der Durchbrechung 7, also zwischen freiem Ende 8 und Bodenschale 6, eingeführt. Das Leitungs- oder Anschlusselement wird anschließend, wie in 2 durch den Pfeil 15 dargestellt ist, in ein offenes Ende 14 des Rohrs 13 eingeführt und für eine bestimmte Länge durch das Rohr 13 geschoben, beispielsweise bis es, wie durch den Pfeil 17 dargestellt ist, das Rohrs 13 an dem gegenüberliegenden offenen Ende 16 wieder verlässt. Das Rohr 13 kann anschließend abgezogen werden und die Schale 6 wie vorangehend erläutert mit Dichtmittel 9 befüllt werden. Da das Rohr 13 das Leitungs- oder Anschlusselement 5 über den Rand der Schale 6 hinausführt, ist innenseitig am Gehäuse beziehungsweise auf der rechten Seite in 2 nicht notwendig ein Greifen des Leitungs- oder Anschlusselements 5 erforderlich, um es über das Füllniveau 10 der Befüllung des Dichtmittels hinauszuheben.
Die Herstellung des Gehäuses 1 kann potentiell weiter vereinfacht werden, wenn ein Gehäusekörper 18 statt dem Gehäusekörper 2 genutzt wird, dessen relevanter Bereich als Detailansicht in 3 dargestellt ist. Hierbei ist der Gehäusekörper 18 im Bereich der Schale 6 so geformt, dass sowohl der Boden als auch die Ränder der Schale 6 gemeinsam durch eine Innenfläche 12 mit stetiger und im Wesentlichen konstanter Krümmung gebildet werden. Das Leitungs- oder Anschlusselement 5 kann in diesem Fall von einer Seite der Durchbrechung 7, also in 3 wahlweise von links oder von rechts, durch die Durchbrechung beziehungsweise entlang der Innenfläche 12 der Schale 6 geschoben werden. Durch die beschriebene Form der Schale 6 wird das Leitungs- oder Anschlusselement hierbei auf eine Höhe oberhalb des Füllniveau 10 der Befüllung mit Dichtmittel 9 geführt, wodurch ein Greifen des Leitungs- oder Anschlusselements von nur einer Seite der Durchbrechung 7 her vor dem Füllen mit Dichtmittel 9 ausreichend sein kann.
4 zeigt ein weiteres Gehäuse 1, das sich von den bisher diskutierten Gehäusen dadurch unterscheidet, dass der Gehäusekörper 21 und das Verschlussmittel 22 gemeinsam zwei separate Innenvolumen 19, 24 des Gehäuses 1 ausbilden, die durch die Zwischenwand 25 des Verschlussmittels 22 und die Wand 26 des Gehäusekörpers 21 voneinander getrennt sind und nur über die Durchbrechung 7 des Gehäusekörpers 21 miteinander verbunden sind. Die Durchbrechung 7 wird wie in den obig erläuterten Ausführungsbeispielen gemeinsam durch die Innenfläche 12 der Schale 6 und die Stirnfläche 20 des freien Endes 8 der Wand 26 begrenzt und bildet somit eine Art Siphon, das mit Dichtmittel befüllt ist, womit die Innenvolumen 19, 24 trotz der Durchführung des Leitungs- oder Anschlusselements 5 fluiddicht voneinander getrennt sind. Die fluiddichte Verbindung von Verschlussmittel 22 und Gehäusekörper 21 wird durch eine umlaufende Dichtung 23 erreicht.
Das Innenvolumen 24 ist nicht notwendig fluiddicht und kann z.B. dazu dienen, das Leitungs- oder Anschlusselement 5 ohne besondere Maßnahmen zur Abdichtung in das Gehäuse einzuführen und dort zu haltern und/oder es kann fluidführende Komponenten aufnehmen. Der weitere Verlauf des Leitungs- oder Anschlusselements 5 innerhalb des Innenvolumens 24 bzw. außerhalb des Gehäuses 1 ist vorliegend nicht relevant und ist daher nicht dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Gehäusekörper
3: Verschlussmittel
4: Öffnung
5: Leitungs- oder Anschlusselement
6: Schale
7: Durchbrechung
8: freies Ende
9: Dichtmittel
10: Füllniveau
11: Komponente
12: Innenfläche
13: Rohr
14: offenes Ende
15: Pfeil
16: offenes Ende
17: Pfeil
18: Gehäusekörper
19: Innenvolumen
20: Stirnfläche
21: Gehäusekörper
22: Verschlussmittel
23: Dichtung
24: Innenvolumen
25: Zwischenwand
26: Wand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016006978 A1 [0003]

Claims

Gehäuse umfassend einen Gehäusekörper (2, 18, 21) und ein Verschlussmittel (3, 22), das an dem Gehäusekörper (2, 18, 21) befestigt ist, um gemeinsam mit dem Gehäusekörper (2, 18, 21) ein Innenvolumen (19) des Gehäuses (1) zu begrenzen, wobei ein Leitungs- oder Anschlusselement (5) durch eine Durchbrechung (7) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) in das Innenvolumen (19) eingeführt oder aus dem Innenvolumen (19) herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (7) durch die Stirnfläche (20) eines freien Endes (8) einer Wand (26) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) gemeinsam mit der Innenfläche (12) einer durch den Gehäusekörper (2, 18, 21) gebildeten Schale (6) begrenzt wird, wobei das freie Ende (8) in den Innenraum der Schale (6) eingreift, wobei die Schale (6) zumindest teilweise mit einem ausgehärteten Dichtmittel (9) gefüllt ist, das die Durchbrechung (7) abdichtet und das Leitungs- oder Anschlusselement (5) umschließt.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (2, 18, 21) einteilig ausgebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Randes der Schale (6) und/oder des Bodens der Schale (6) und/oder ein aus dem Dichtmittel ragender Abschnitt des freien Endes (8) einen jeweiligen Abschnitt der Außenfläche des Gehäuses (1) bilden.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungs- oder Anschlusselement (5) mehrere elektrische Leitungen umfasst, die außerhalb des Innenvolumens (19) in einer gemeinsamen Ummantelung geführt sind, wobei die Ummantelung innerhalb des mit ausgehärtetem Dichtmittel (9) gefüllten Bereichs der Schale (6) endet, sodass an einer innerhalb des Innenvolumens (19) liegenden Oberfläche des ausgehärteten Dichtmittels (9) die Leitungen separat aus dem Dichtmittel (9) geführt sind.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer senkrecht zu der die Durchbrechung (7) aufweisenden Wand (26) stehenden Querschnittsebene einerseits der Boden und die Ränder oder der Boden und einer der Ränder der Schale (6) gemeinsam durch eine Innenfläche (12) mit stetiger, insbesondere mit im Wesentlichen konstanter, Krümmung gebildet werden oder andererseits die Ränder oder einer der Ränder der Schale (6) durch eine jeweilige gewinkelt zu dem Boden der Schale (6) stehende Seitenfläche gebildet werden oder wird.
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, das ein in ein Innenvolumen (19) des Gehäuses (1) eingeführtes oder aus dem Innenvolumen (19) herausgeführtes Leitungs- oder Anschlusselement (5) aufweist, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Leitungs- oder Anschlusselements (5), eines Verschlussmittels (3, 22) und eines Gehäusekörpers (2, 18, 21), wobei der Gehäusekörper (2, 18, 21) eine Durchbrechung (7) aufweist, wobei die Durchbrechung (7) durch die Stirnfläche (20) eines freien Endes (8) einer Wand (26) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) gemeinsam mit der Innenfläche (12) einer durch den Gehäusekörper (2, 18, 21) gebildeten Schale (6) begrenzt wird, wobei das freie Ende in den Innenraum der Schale (6) eingreift, - nacheinander in beliebiger Reihenfolge Führen des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) und Einfüllen eines flüssigen Dichtmittels (9) in die Schale (6) derart, dass das Dichtmittel (9) die Durchbrechung (7) abdichtet und das Leitungs- oder Anschlusselement (5) umschließt, - Aushärten des Dichtmittels (9), und - Befestigen des Verschlussmittels (3, 22) an dem Gehäusekörper (2, 18, 21) derart, dass das Verschlussmittel (3, 22) und der Gehäusekörper (2, 18, 21) das Innenvolumen (19) gemeinsam begrenzen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Führen des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) ein gekrümmtes Rohr (13) von der Innenseite oder von der Außenseite der Wand (26) des Gehäusekörpers (2, 18, 21) durch die Durchbrechung (7) geführt wird, sodass ein offenes Ende (14) des gekrümmten Rohrs (13) auf der jeweils anderen Seite der Wand (26) freiliegt, wobei zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) das Leitungs- oder Anschlusselements (5) in das offene Ende (14) eingeschoben wird, wobei nach einem einschieben einer bestimmten Länge des Leitungs- oder Anschlusselements (5) in das Rohr (13) das Rohr (13) von dem Leitungs- oder Anschlusselements (5) abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (7) spaltförmig ist und parallel zum Boden der Schale (6) eine größere Ausdehnung aufweist als senkrecht zum Boden, wobei ein freies Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) gegenüber einem Handhabungsabschnitt, an dem zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) angegriffen wird, abgewinkelt ist oder wird, wobei der Handhabungsabschnitt derart um seine Längsachse rotiert wird, dass das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) einen Winkel von weniger als 30° oder weniger als 15° zu dem Boden einnimmt, wonach das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) in dieser Stellung durch die Durchbrechung (7) geführt wird, wonach der Handhabungsabschnitt derart um seine Längsachse rotiert wird, dass das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) in einem Winkel von wenigstens 60° oder wenigstens 75° von dem Boden absteht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungs- oder Anschlusselements vor dem Führen durch die Durchbrechung (7) bogenförmig geformt ist oder wird, wobei nach dem Führen eines freien Endes des Leitungs- oder Anschlusselements (5) in oder durch die Durchbrechung (7) das Leitungs- oder Anschlusselements (5) verschwenkt wird, um einen weiteren Abschnitt des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) zu führen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Führen des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) das Leitungs- oder Anschlusselement (5) von der Innenseite oder von der Außenseite der Wand des Gehäusekörpers (2, 18, 21) her durch die Durchbrechung (7) geschoben wird, bis ein freies Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) die Durchbrechung (7) passiert hat, wonach das freie Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) von der jeweils anderen Seite der Wand (26) gegriffen wird und ein Abschnitt des Leitungs- oder Anschlusselements (5) an dem freien Ende des Leitungs- oder Anschlusselements (5) durch die Durchbrechung (7) gezogen wird.