DE102020203075A1

DE102020203075A1 - Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten Bauteilkomponente

Info

Publication number: DE102020203075A1
Application number: DE102020203075.8A
Authority: DE
Inventors: Guido Bernd Finnah; Joerg Engelhardt; Peter Diesel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-05-26
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-11-26
Also published as: KR20220013386A; JP2022534368A; DE102020203081A1; WO2020239380A1; CN113874641A; JP7403559B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente (1; 1') gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse (2; 2'), umfassend mindestens ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') auf die Bauteilkomponente (1; 1') ausgestattet ist, wobei die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') ein elektrisch leitfähiges Elastomer umfassen, welches über mindestens zwei voneinander beabstandet permanent am Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen (5; 5a, 5b) mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse, umfassend ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement auf die Bauteilkomponente ausgestattet ist.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf die Kraftfahrzeugtechnik. Um beispielsweise Kamerasysteme und Sensoren in Kraftfahrzeugen auch bei kalten Temperaturen in schnelle Einsatzbereitschaft zu versetzen, sind diese erforderlichenfalls zu enteisen und während des Betriebes eisfrei zu halten. Ferner ist ein Schutz vor Beschlagen durch Feuchtigkeit erforderlich. Hierzu wird in der Regel bei Kamerasystemen nahe der vordersten optischen Linse eine Wärmequelle angebracht. Auch andere Sensoren, wie beispielsweise Ultraschallsensoren oder Radarsensoren, besitzen als äußere Bauteilkomponente eine häufig aus Kunststoff bestehende scheibenförmige Abdeckung, die für das Sensorsignal transparent zu sein hat. Auch hierfür ist eine Wärmequelle nahe dieser Abdeckung erforderlich, um eine Enteisung vorzunehmen. Auf diese Weise können Eis- und Schneeschichten beim Kaltstart des Kraftfahrzeuges aufgetaut werden und die Abdeckung während der Fahrt eis- und schneefrei gehalten werden, wodurch alternative Wischer- oder Spritzsysteme entbehrlich sind. Daneben lässt sich die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik anwenden, nämlich auf technischen Gebieten, welche ähnlich ausgebildete vereisungsgefährdete Bauteilkomponenten nutzen, beispielsweise in der Bautechnik oder der Hausgerätetechnik.
Stand der Technik
Die WO 2013/092964 A2 offenbart ein unter anderem auch für den hier interessierenden vorstehend erläuterten Zweck geschaffenes Heizelement für vielfältige kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, unter anderem auch zum Einsatz als Kontaktflächenheizung für Scheiben, Außenspiegel und dergleichen.
Das Heizelement umfasst zumindest einen thermoelektrischen Heizkörper, der aus einem thermoplastischen Leitkunststoff gebildet ist und über mindestens zwei Leiterbahnen mit elektrischer Energie versorgbar ist. Dabei sind die Leiterbahnen mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgebracht, insbesondere durch ein standardisiertes Plasmaspritzen. Die so aufgebrachten Leiterbahnen sind jeweils mit einer elektrischen Anschlussstelle, insbesondere mit mindestens einem Kontaktstift, elektrisch leitend verbunden.
Zur Anbringung an eine Außenspiegelrückseite kann der vorbekannte Heizkörper entsprechend plattenförmig ausgebildet sein und besteht vorzugsweise aus gesinterten Kugeln oder Granulat aus dem hier verwendeten thermoplastischen Leitkunststoff.
Eine derartige Flächenheizung erfordert einen entsprechend zusätzlichen Bauraum und ist für scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponenten der hier interessierenden Art deshalb nicht geeignet, weil diese den Strahlengang versperren würde.
Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen ferner auch Dichtungsanordnungen zur statischen Abdichtung vereisungsgefährdeter Bauteile hervor, welche mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom Dichtungselement auf das Bauteil ausgestattet sind. Hierfür werden üblicherweise Heizdrähte oder dergleichen mit dem Dichtungselement kombiniert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente zu schaffen, welche mit fertigungstechnisch einfach herzustellenden und zuverlässig wirkenden Mitteln zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements versehen ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Dichtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements ein elektrisch leitfähiges Elastomer umfassen, welches über mindestens zwei voneinander beabstandet permanent am Dichtungselement angeordnete elektrischen Kontaktierungsstellen mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist.
Mit anderen Worten wird hierdurch das elastomere Dichtungselement selbst als Wärmequelle nutzbar gemacht. Dies hat den Vorteil, dass der bestehende elastomere Anpressdruck des Dichtungselements gegenüber der zu enteisenden Bauteilkomponente für einen effizienten Wärmeübergang genutzt werden kann. Außerdem wird für zusätzliche Heizmittel kein separates bauraumbeanspruchendes Bauteil benötigt. Die Erfindung macht sich die konstruktive Gegebenheit zunutze, dass das Dichtungselement zur statischen Gehäuseabdichtung meist das letzte flächig anliegende Bauteil zur sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente ist. Versuche haben ergeben, dass eine elektrische Beaufschlagung des elektrisch leitenden Elastomers, welche zu einem Stromfluss entlang des Querschnitts führt, eine hinreichende Aufheizung des Dichtungselements hervorruft und die hierdurch erzeugte Wärmeenergie zur hinreichenden Enteisung auf die hieran randseitig zur Anlage kommende Bauteilkomponente übertragbar ist. Die erfindungsgemäßen Aufheizmittel stehen dabei nicht dem Strahlengang durch die scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponente im Wege.
Die Verwendung von Elastomeren zum erfindungsgegenständlichen Zweck hat zudem den Vorteil, dass diese vernetzt werden und somit das hieran enthaltene elektrisch leitfähige Füllmaterial innerhalb der Netzstruktur unverschiebbar fixiert ist. Zudem kann das Elastomermaterial bei thermischer Ausdehnung flexibel reagieren und die hierdurch hervorgerufene erhöhte Anpressung an die aufzuheizende Bauteilkomponente verbessert den Wärmeübergang. Außerdem verbessert sich natürlich gleichzeitig auch die Dichtwirkung. Zudem ist das Elastomermaterial einer Dichtung gewöhnlich keiner Alterung aufgrund der über die Lebensdauer zahlreichen Ausdehnungen unterworfen, da diese innerhalb des für Elastomere unkritischen Dehnbereiches liegen. Demgegenüber besitzen die im Stand der Technik zu ähnlichen Zwecken gebräuchlichen Thermoplaste hingegen nur eine geringe Bruchdehnung und können durch viele thermische Ausdehnungsvorgänge einer unerwünschten Alterung bis hin zu einem thermomechanischen Versagen unterworfen sein.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Dichtungselement als Einlegebauteil ausgebildet sein, das in einer seitens des Bauteilgehäuses oder randseitig der Bauteilkomponente eingebrachten Umfangsnut angeordnet ist. Durch eine solche Umfangsnut, welche in Radial- oder Axialrichtung verlaufen kann, lässt sich ein vorgefertigtes Dichtungselement in einfacher Weise einlegen und elektrisch kontaktieren. Gewöhnlich sind zusätzliche Fixiermittel, wie Überwurfkronen oder dergleichen, als Befestigungsmittel erforderlich.
Alternativ hierzu ist es gemäß einer zweiten Ausführungsform auch denkbar, das Dichtungselement als Spritzgussteil oder dergleichen direkt randseitig der Bauteilkomponente oder seitens des Bauteilgehäuses anzuformen. Ergänzend kann hierfür eine Haltenut am Bauteilgehäuse bzw. der Bauteilkomponente vorgesehen werden, um die Stabilität der Verbindung zu stärken. Das Spritzgießen hat zudem den Vorteil, dass eine zuverlässige elektrische Kontaktierung an den elektrischen Kontaktierungsstellen des Dichtungselements herstellbar ist. Neben dem Spritzgießen kann auch ein anderes geeignetes Urformverfahren, beispielsweise auch ein 3D-Druck aus den verschiedenen Materialkomponenten, zum Einsatz kommen.
Bei der Anformung des Dichtungselements kann der Bereich der Kontaktierungsstelle des Dichtungselements zusätzlich mit einem Haftvermittler zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit an der Verbindungsstelle versehen werden. Ein solcher an sich bekannter Haftvermittler kann vor der Herstellung des Dichtelements auf die Kontaktpins aufgetragen werden oder alternativ hierzu dem Elastomermaterial beigemischt werden. Wird kein gesonderter Haftvermittler verwendet, so ist auf eine hinreichende Verkrallung der Kontaktpins im Elastomermaterial zu achten, welche per Anpressung über den Rest des Verformungsdrucks des Elastomermaterials sichergestellt wird.
Vornehmlich bildet die scheibenförmige sensorische oder optische Bauteilkomponente eine Kreisform aus, so dass ein hieran angepasstes elastomeres Dichtelement in diesem Falle in Form eines geschlossenen Rings ausgebildet ist. Dabei weist das Dichtungselement vorzugsweise genau zwei gegenüberliegend angeordnete Kontaktierungsstellen auf, die miteinander durch zwei gleich lange Strompfade in Verbindung stehen. Die gleich langen Strompfade werden insoweit durch die beiden spiegelsymmetrischen Halbkreise des ringförmigen Dichtungselements gebildet und ermöglichen in einfacher Weise eine gleichmäßige Aufheizung des Dichtungselements entlang des gesamten Umfangs. Daneben ist es auch denkbar, dass das Dichtungselement eine andere vorzugsweise geschlossene Formgestalt aufweist, welche in der Regel durch die Randkontur der abzudichtenden scheibenförmigen Bauteilkomponente vorgegeben ist.
Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die Kontaktierungsstellen jeweils durch Einstechen oder Verkrallen eines metallischen Kontaktpins in das elektrisch leitfähige Elastomermaterial des Dichtungselements zu realisieren. Die Anpressung wird nach der Kontaktierung durch die wärmebedingte Expansion des Elastomermaterials in vorteilhafter Weise noch verstärkt.
Zu dem erfindungsgemäßen Zweck können vorzugsweise elastomere Grundmaterialien zur Herstellung des Dichtelements zum Einsatz kommen, welche Bestandteil einer Elastomermaterialgruppe sind, umfassend: Naturkautschuke, thermoplastische Elastomere, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Silikone, Fluorkautschuke.
Ein die elektrische Leitfähigkeit in einem solchen elastomeren Grundmaterial erzeugendes Füllmaterial des Dichtungselements ist vorzugsweise ausgewählt aus einer Leitermaterialgruppe, umfassend: metallische Partikel, Ruße, Graphite, Karbonfasern, Carbonanotubes.
Versuche haben ergeben, dass der Anteil des Füllmaterials im Dichtungselement im Bereich zwischen 10 bis 70 Vol.-% liegen sollte, um die erfindungsgemäße Enteisungswirkung bei den erfindungsgegenständlichen Anwendungen zu erreichen, ohne andererseits zu viel elektrische Energie aufwenden zu müssen. Ganz vorzugsweise hat sich ein Bereich zwischen 30 bis 50 Vol.-% als besonders wirksam zur Erreichung des vorgenannten Optimierungsziels erwiesen. Durch die Mischungsanteile kann der spezifische elektrische Widerstand des Dichtungselements je nach den herrschenden konstruktiven Randbedingungen eingestellt werden und zudem kann der recht hohe thermische Ausdehnungskoeffizient des elastomeren Grundmaterials zur Selbstabregelung der Dichtung im Sinne des sogenannten PTC-Effekts (PTC = Positive Temperature Coefficient) nutzbar gemacht werden.
Im Sinne von bevorzugten Anwendungen der erfindungsgemäßen Lösung wird vorgeschlagen, dass die scheibenförmige Bauteilkomponente als eine optische Linse eines Kamerasystems oder dergleichen, ein Scheinwerferglas einer Fahrzeugbeleuchtung oder als eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschall- oder Radarsensors ausgebildet ist. Daneben sind auch andere vorzugsweise scheibenförmige Bauteilkomponenten, die über eine randseitige Gehäuseabdichtung verfügen und an ihrem Einbauort vereisungsgefährdet sind, mit der erfindungsgemäßen Lösung ausstattbar.
Im Falle von Scheinwerfern kann neben einer Enteisungsfunktion auch ein Beschlagen der Scheiben verhindert werden. Dies wurde bislang durch die Abwärme der verwendeten Leuchtmittel erreicht. Da zunehmend LED-Leuchten als Leuchtmittel zum Einsatz kommen, wird weniger Wärme im Scheinwerfer frei und ein Beschlagen des Scheinwerfers nicht mehr zuverlässig verhindert. Auch hierfür würde also die erfindungsgemäße Lösung Abhilfe schaffen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Figurenliste
Es zeigt:

1 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
3 einen Teillängsschnitt durch eine optische Linsenanordnung eines Kamerasystems mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform,
4 einen schematischen Längsschnitt durch ein anderes Kamerasystem mit Überwurfkrone und erfindungsgemäßer Dichtungsanordnung in einer ersten Ausführungsform,
5 einen schematischen Längsschnitt eines Details des Kamerasystems gemäß 4 mit einer Dichtungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
6A-B schematische Längsschnitte zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
7A-B schematische Längsschnitte zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
8 einen schematischen Längsschnitt zur Veranschaulichung einer elektrischen Kontaktierung im Detail.

Gemäß 1 wird bei einem - nicht weiter im Detail gezeigten - Kamerasystem eines Kraftfahrzeuges eine scheibenförmige optische Bauteilkomponente 1 in Form einer Frontlinse verwendet, welche mit diversen anderen optischen Linsen in einem tubusförmigen Linsenhalter als Bauteilgehäuse 2 eingesetzt ist. Die außen liegende Oberfläche der optischen Bauteilkomponente 1 ist am Einsatzort im Kraftfahrzeug durch entsprechende Umwelteinflüsse einem Betauen und Vereisen ausgesetzt. Die optische Bauteilkomponente 1 ist gegenüber dem Bauteilgehäuse 2 über ein radiales ringförmiges elastomeres Dichtelement 3 sowie ein axiales elastomeres ringförmiges Dichtelement 4 statisch gegenüber dem Bauteilgehäuse 2 abgedichtet.
Im Rahmen dieser Dichtungsanordnung besteht hier das axiale ringförmige elastomere Dichtungselement 4 aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer, welches über zwei gegenüberliegend voneinander angeordnete permanent am Dichtungselement 4 angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen 5 - von denen hier nur eine dargestellt ist - mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist, so dass sich das Dichtungselement 4 aufheizt, wodurch aufgrund der Anpresskraft zur scheibenförmigen Bauteilkomponente 1 die Wärme hierauf überträgt und die gewünschte Enteisungswirkung entfaltet. Die elektrische Kontaktierungsstelle 5 ist dabei durch Einstechen und Verkrallen eines metallischen Kontaktpins 6 in das Elastomermaterial des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4 realisiert. Das Dichtungselement 4 ist hier als Einlegebauteil ausgebildet, welches in einer zwischen Bauteilgehäuse 2 und Nachbarlinse ausgebildeten Umfangsnut 7 angeordnet ist. Wegen der hier recht großen Anlagefläche des Dichtungselements 4 an der aufzuheizenden Bauteilkomponente 1 besteht ein guter Wärmeübergang.
Gemäß 2 ist es jedoch auch möglich, nur ein radial angeordnetes ringförmiges elastomeres Dichtungselement 3 mit den erfindungsgemäßen Mitteln zum elektrischen Aufheizen auszustatten, wodurch der Wärmeübergang vom außenradialen Randbereich in die Bauteilkomponente 1 eingeleitet wird.
Nach der in 3 illustrierten kombinierten Variante besteht sowohl das radial angeordnete ringförmige elastomere Dichtungselement 3 als auch das axial angeordnete ringförmige Dichtungselement 4 zwischen der Bauteilkomponente 1 und dem Bauteilgehäuse 2 aus dem erfindungsgemäß elektrisch leitfähigen Elastomer, die hier über einen gemeinsamen metallischen Kontaktpin 6' zur Realisierung der Kontaktierungsstelle 5 (exemplarisch) elektrisch beaufschlagbar sind. Dabei ist der metallische Kontaktpin 6 hier durch ein mehrfach abgewinkeltes Metallblech realisiert, welches nicht in die elastomeren Dichtungselemente 3 und 4 eingesteckt ist, sondern an der jeweiligen Dichtungsunterseite hieran jeweils zur Anlage kommt. Gegenüber den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist diese Dichtungsanordnung in der Lage, einen maximalen Wärmeeintrag in die aufzuheizende Bauteilkomponente 1 einzubringen.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform eines Kamerasystems besteht dieses im Wesentlichen aus einem Kameragehäuse 7 mit einem hierin eingesetzten hülsenförmigen Bauteilgehäuse 2', an dessen distalem Ende eine als optische Linse ausgebildete Bauteilkomponente 1' angeordnet ist. Die Bauteilkomponente 1' wird mittels Überwurfkrone 8 lösbar am Bauteilgehäuse 2' per Schraubverbindung befestigt. Dabei wird die scheibenförmige Bauteilkomponente 1' randseitig an ein axial angeordnetes elastomeres Dichtungselement 4' angepresst, welches aus dem erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Elastomer besteht. An dieser Stelle erfolgt auch hier der Wärmeübergang. Seitens des proximalen Endes des hülsenförmigen Bauteilgehäuses 2' ist am Ende des durch das Bauteilgehäuse 2' gebildeten Strahlengangs ein optischer Sensor 9 des Kamerasystems angeordnet.
Eine Stromversorgung 10 dient auch hier der elektrischen Beaufschlagung des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4', wozu zwei genau gegenüberliegend am Dichtungselement 4' angeordnete metallische Kontaktpins 6a und 6b vorgesehen sind. Auf diese Weise entstehen zwei gleich lange Strompfade, die jeweils beidseits der Kontaktpins 6a und 6b ausgehen und eine gleichmäßige Erwärmung des Dichtungselements 4' gewährleisten.
Bei der in 5 dargestellten Abwandlung des vorstehend beschriebenen Kamerasystems ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes elektrisch leitfähiges elastomeres Dichtungselement 4' als eine formschlüssige Mehrfachdichtung ausgebildet, welche in Axialrichtung sowohl die Abdichtung gegenüber der Bauteilkomponente 1' als auch in Radialrichtung eine Abdichtung gegenüber der auf das Bauteilgehäuse 2' aufgeschraubten Überwurfkrone 8 ausführt. Dabei ist dieses ringförmige elastomere Dichtungselement 4" in Axialrichtung mit einer gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel breiteren Anlagefläche versehen, um den Wärmeübergang auf die Bauteilkomponente 1' zu verbessern.
Die Sequenz der 6A und 6B veranschaulicht eine erste Möglichkeit der mechanischen und elektrischen Verbindung einer ersten und zweiten Kontaktierungsstelle 5a sowie 5b für das elastomere Dichtungselement 4''' unter Einbeziehung des Bauteilgehäuses 2'. Dabei werden in einem ersten Schritt gemäß 6A zunächst die für jede elektrische Kontaktierungsstelle 5a und 5b jeweils vorgesehene metallische Kontaktpin 6 (exemplarisch) vor einer Formgebung des Gehäusebauteils 2' per Spritzgießen in das Werkzeug eingelegt und anschließend umspritzt. Nachfolgend erfolgt eine Einspritzung von elektrisch leitfähigem Elastomermaterial zur Ausbildung des elektrisch leitfähigen Dichtungselements 4''' in eine hierfür freigelassene Ausnehmung des Bauteilgehäuses 2' gemäß 6B. Die Haftung des Elastomermaterials endseitig des metallischen Kontaktpins 6 wird durch einen hinzugegebenen Haftvermittler verbessert. Im Prinzip erfolgt also ein Überspritzen der metallischen Kontaktpins 6 mit dem elektrisch leitfähigen Elastomermaterial ausgehend von der Anspritzstelle 11.
Die Sequenz der 7A und 7B illustriert dagegen eine zweite Möglichkeit der elektrischen und mechanischen Verbindung von Kontaktpins 6 (exemplarisch) an den beiden Kontaktierungsstellen 5a und 5b. Diese erfolgt durch ein sogenanntes Einstitchen der beiden metallischen Kontaktpins 6 (exemplarisch) in ein bereits vorgeformtes ringförmiges elastomeres Dichtungselement 4'''. Hierbei wird in einem ersten Schritt gemäß 7A zunächst das hülsenförmige Bauteilgehäuse 2' über eine Anspritzstelle 12 aus Kunststoff spritzgegossen, wonach ein elektrisch leitfähiges Elastomermaterial über die andere Anspritzstelle 11 zur Ausbildung des Dichtungselements 4''' angespritzt wird. Nachfolgend wird das Einstitchen der beiden metallischen Kontaktpins 6 (exemplarisch) in das Elastomermaterial durchgeführt, die sich im Bauteilgehäuse 2' und/oder dem Dichtungselement 4''' verkrallen gemäß 7B. Gemäß dem in der 8 gezeigten Detail erfolgt das Verkrallen des metallischen Kontaktpins 6 am Bauteilgehäuse 2' über einen in diesem Bereich am metallischen Kontaktpin 6 angeformten Widerhaken 13a, wohingegen ebenfalls eine Verkrallung am Dichtungselement 4''' über ein seitens des distalen Endes des metallischen Kontaktpins 6 angeordneten weiteren Widerhaken 13b erfolgt.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mitumfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung für andere vereisungsgefährdete Bauteilkomponenten zu nutzen, beispielsweise für ein Scheinwerferglas, eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschall- oder Radarsensors und dergleichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2013/092964 A2 [0003]

Claims

Dichtungsanordnung zur statischen Abdichtung einer vereisungsgefährdeten scheibenförmigen sensorischen und/oder optischen Bauteilkomponente (1; 1') gegenüber einem hieran randseitig zur Anlage kommenden Bauteilgehäuse (2; 2'), umfassend mindestens ein dazwischen angeordnetes elastomeres Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') zur statischen Gehäuseabdichtung, das mit Mitteln zum elektrischen Aufheizen für eine enteisende Wärmeübertragung vom elastomeren Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') auf die Bauteilkomponente (1; 1') ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum elektrischen Aufheizen des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') ein elektrisch leitfähiges Elastomer umfassen, welches über mindestens zwei voneinander beabstandet permanent am Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') angeordnete elektrische Kontaktierungsstellen (5; 5a, 5b) mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Elastomer des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') unter elektrischer Energiezufuhr derart wärmebedingt im Volumen zunimmt, dass sich die Dichtwirkung durch eine signifikante Steigerung der Anpresskraft am Bauteilgehäuse (2; 2') sowie der Bauteilkomponente (1; 1') erhöht.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') als Einlegebauteil ausgebildet ist, das in einer seitens des Bauteilgehäuses (2) oder der Bauteilkomponente (1) eingebrachten Umfangsnut (7) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') als Spritzgussteil ausgebildet ist und randseitig der Bauteilkomponente (1') oder seitens des Bauteilgehäuses (2') angeformt ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') in Form eines geschlossenen Rings ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3; 4; 4'; 4''; 4''') genau zwei gegenüberliegend angeordnete Kontaktierungsstellen (5) aufweist, die miteinander durch zwei gleichlange Strompfade in Verbindung stehen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsstelle (5) durch Einstechen oder Verkrallen eines metallischen Kontaktpins (6) in das Elastomermaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') realisiert sind.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Kontaktierungsstelle (5) des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') mit einem Haftvermittler zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit versehen ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastomeres Grundmaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') ausgewählt ist aus einer Elastomermaterialgruppe, umfassend: Naturkautschuke, thermoplastisches Elastomere, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Silikone, Fluorkautschuke.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein die elektrische Leitfähigkeit im elastomeren Grundmaterial erzeugendes Füllmaterial des Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') ausgewählt ist aus einer Leitermaterialgruppe, umfassend: metallische Partikel, Ruße, Graphite, Karbonfasern, Carbonanotubes.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Füllmaterials im Dichtungselements (3; 4; 4'; 4''; 4''') im Bereich zwischen 10 bis 70 Vol-%, vorzugsweise zwischen 30 bis 50 Vol-%, liegt.
Dichtungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Bauteilkomponente (1; 1') als eine optische Linse, ein Scheinwerferglas oder als eine optisch nicht-transparente Abdeckscheibe eines Ultraschall- oder Radarsensors ausgebildet ist.