DE102020206288A1

DE102020206288A1 - Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses

Info

Publication number: DE102020206288A1
Application number: DE102020206288.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voelkel; Benjamin Heiss; Bernd Lonau; Lena Messerschmied
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2021-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses (10) zum Unterbringen von Bremskraftverstärkerbauteilen, wobei das Gehäuse (10) wenigstens zwei Gehäuseteile (10a, 10b) aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Ausbildens (A) einer Nut (14) in wenigstens einem der Gehäuseteile (10a, 10b), wobei die Nut (14) einen abzudichtenden Innenraum des Gehäuses (10) umschließt, des Aufeinandersetzens und Ausrichtens (D) der Gehäuseteile (10a, 10b), so dass eine offene Seite der Nut (14) verschlossen wird, des Einbringens (E) eines Klebe-/Dichtmittels (26) in eine Einfüllöffnung (30) des Gehäuses (10), so dass die Nut (14) vollständig mit dem Klebe-/Dichtmittel (26) gefüllt wird, und des Aushärtens (F) des Klebe-/Dichtmittels (26), so dass die Gehäuseteile (10a, 10b) miteinander verklebt und nach außen abgedichtet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses zur Unterbringung von Bremskraftverstärkerbauteilen, und ein Gehäuse, welches nach einem solchen Verfahren hergestellt ist.
Stand der Technik
Um Gehäuseteile miteinander zu einem Gehäuse zu verbinden, ist es bekannt, vor dem Zusammensetzten der Gehäuseteile, an den Verbindungsflächen eines Gehäuseteils ein Klebemittel aufzubringen. Die Gehäuseteile werden anschließend aufeinander gebracht und ausgerichtet, so dass das Klebemittel in dieser Position trocknen kann. Dieses Klebemittel kann dabei gleichzeitig auch als Abdichtung gegen äußere Umwelteinflüsse dienen.
Die DE 10 2013 226 855 B4 offenbart eine elektronische Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die elektronische Steuerungsvorrichtung umfasst ein erstes und ein zweites Gehäuseteil, welche in einem zusammengebauten Zustand einen Dichtraum ausbilden. Über eine Öffnung wird ein Dichtmaterial von außen in den Dichtraum eingefüllt, so dass beide Gehäuseteile gegeneinander abgedichtet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses bereitzustellen, bei welchem die Gehäuseteile genauer zueinander ausrichtbar sind und das Aufbringen der Verklebung vereinfacht wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses zum Unterbringen von Bremskraftverstärkerbauteilen, wobei das Gehäuse wenigstens zwei Gehäuseteile aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Ausbildens einer Nut in wenigstens einem der Gehäuseteile, wobei die Nut einen abzudichtenden Innenraum des Gehäuses umschließt, des Aufeinandersetzens und Ausrichtens der Gehäuseteile, so dass eine offene Seite der Nut verschlossen wird, des Einbringens eines Klebe-/Dichtmittels in eine Einfüllöffnung des Gehäuses, so dass die Nut vollständig mit dem Klebe-/Dichtmittel gefüllt wird, und des Aushärtens des Klebe-/Dichtmittels, so dass die Gehäuseteile miteinander verklebt und nach außen abgedichtet werden.
Die Gehäuseteile sind dabei vorzugsweise aus Metall ausgebildet. Alternativ bestehen die Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial. Bei dem Kunststoffmaterial wird die Nut gleichzeitig mit dem Gehäuseteil im Spritzgussschritt hergestellt. Die Nut ist vorzugsweise U-förmig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Nut W-förmig ausgebildet. Durch eine solche W-Form wird die Klebe-/Dichtfläche erhöht, so dass die Adhäsion der Klebung verbessert wird. Die Einfüllöffnung, welche bevorzugt als Bohrung ausgebildet ist stellt eine Verbindung zwischen der Außenseite des Gehäuses und der Nut her, so dass die Nut über die Einfüllöffnung befüllbar ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass ausreichend Zeit bleibt, die Gehäuseteile auszurichten, bevor das Klebe-/Dichtmittel eingebracht wird. Dadurch können die Gehäuseteile einfacher und genauer zueinander ausgerichtet werden.
Zusätzlich muss beim Einbringen des Klebe-/Dichtmittels lediglich eine einzige Position, welche hier die Einfüllöffnung ist, angefahren werden. Bei dem bisherigen Stand der Technik musste der gesamte Bereich abgefahren werden, wo das Klebe-/Dichtmittel aufgebracht wird. Dadurch wird das Aufbringen der Verklebung vereinfacht. Durch die Nut kann das Klebe-/Dichtmittel zudem gleichmäßig und in der richtigen Menge an der Klebe-/Dichtfläche aufgebracht werden. Die im Wesentlichen durch beide Gehäuseteile geschlossene Nut hat zusätzlich den Vorteil, dass eine Kontamination in der Produktionsanlage reduziert und Ausdünstungen von Schadstoffen des Klebe-/Dichtmittels weitgehend vermieden werden. Auch wird dadurch das Klebe-/Dichtmittel während des Betriebs des Gehäuses gegen äußere Umgebungseinflüsse geschützt.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Klebe-/Dichtmittel zum Aushärten zu einem gewünschten Zeitpunkt aktiviert. Unter einer Aktivierung im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass der Aushärtevorgang gestartet wird. Dieser Zeitpunkt kann dabei zu einem gewünschten Zeitpunkt aktiviert werden. Das Klebe-/Dichtmittel ist somit so lange nicht fest, bis es nach dem Aktivieren ausgehärtet ist. Dadurch führen Verzögerungen im Produktionsablauf nicht dazu, dass Ausschussteile, durch eine vorzeitige Aushärtung, produziert werden. Die Serienherstellung eines solchen Gehäuses kann dadurch wirtschaftlicher durchgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Klebe-/Dichtmittel zum Aushärten an wenigstens einer Stelle mit UV-Licht bestrahlt. Bevorzugt wird das UV-Licht an der Einfüllöffnung eingebracht. Dadurch härtet das Klebe-/Dichtmittel an dieser Stelle aus und führt zu einer weiteren Aushärtung des übrigen Klebe-/Dichtmittels. Das Klebe-/Dichtmittel kann dadurch einfacher ausgehärtet werden.
Vorzugsweise wird vor dem Aufeinandersetzen der Gehäuseteile ein Heizelement in die Nut eingebracht, welches zum Aushärten des Klebe-/Dichtmittels erhitzt wird. Das Heizelement ist bevorzugt als Heizdraht ausgebildet. Bei einer alternativen Ausführung ist das Heizelement in Form von Nanofolien ausgebildet, welche in die Nut eingebracht werden. Durch ein Aufheizen des Heizelements kann das Klebe-/Dichtmittel einfach ausgehärtet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vor dem Aufeinandersetzen der Gehäuseteile eine Klebe-/Dichtfläche gesäubert. Durch das Säubern der Klebe-/Dichtfläche wird die Adhäsion des Klebers und die Dichtwirkung verbessert werden, so dass die Haltbarkeit des Gehäuses erhöht wird. Bevorzugt wird die Klebe-/Dichtfläche mittels eines Lasers gereinigt. Dadurch wird eine hohe Reinigungswirkung erzielt, zudem ist eine solche Reinigung automatisch durchführbar.
Vorteilhafterweise wird vor dem Aufeinandersetzen der Gehäuseteile eine Klebe-/Dichtfläche aufgeraut. Durch das Aufrauen der Klebefläche wird die Oberfläche vergrößert, an welcher das Klebe-/Dichtmittel anliegt. Dementsprechend wird dadurch die Adhäsion der Klebung verbessert, so dass die Haltbarkeit eines derart hergestellten Gehäuses verbessert wird. Bevorzugt wird das Aufrauen mittels Plasma oder Druckluft durchgeführt. Das Aufrauen kann dadurch automatisiert im Serienbetrieb durchgeführt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Gehäuseteile aus einem Metallmaterial ausgebildet und die mit dem Klebe-/Dichtmittel in Kontakt kommenden Flächen werden vor dem Aufeinandersetzen der Gehäuseteile geätzt. Durch das Ätzen der Klebe-/Dichtfläche wird die Adhäsion des Klebe-/Dichtmittels verbessert, so dass die Haltbarkeit eines derart hergestellten Gehäuses erhöht wird.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung wird vor dem Einbringen des Klebe-/Dichtmittels ein Sensor an eine mit der Nut kommunizierenden Entlüftungsöffnung angebracht, über den ein Austritt von Klebe-/Dichtmittel aus der Entlüftungsöffnung detektiert wird. Über die Entlüftungsbohrung kann die verdrängte Luft aus der Nut entweichen. Wenn die Nut gefüllt ist, entweicht das Klebe-/Dichtmittel aus der Entlüftungsöffnung. Durch den Sensor kann dadurch automatisch eine vollständige Füllung der Nut detektiert werden. Bevorzugt übermittelt der Sensor bei einem Austritt von Klebe-/Dichtmittel ein Signal, so dass der Einfüllvorgang gestoppt wird. Der Sensor ermöglich daher den einfachen Einsatz in einer Serienproduktion.
Die Erfindung gibt zusätzlich ein Gehäuse zum Unterbringen von Bremskraftverstärkerbauteilen an, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das Gehäuse umfasst dabei wenigstens zwei Gehäuseteile, wobei wenigstens ein Gehäuseteil eine Nut aufweist, ein Klebe-/Dichtmittel, welches in der Nut angeordnet ist und über welches die Gehäuseteile miteinander verklebt und abgedichtet sind, eine Einfüllöffnung, welche mit der Nut verbunden ist, über welche das Klebe-/Dichtmittel einfüllbar ist, und eine Entlüftungsöffnung, welche mit der Nut verbunden ist, über welche Luft aus der Nut entweichbar ist. Über ein derart hergestelltes Gehäuse werden die zuvor genannten Vorteile erzielt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gehäuses,
2 Draufsicht auf die in einem Gehäuseteil ausgebildete Nut,
3 Schnittansicht durch die Nut im Bereich der Einfüllöffnung, und
4 Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abdichten und Verkleben des Gehäuses.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gehäuses 10 gezeigt. Das Gehäuse 10 ist aus zwei Gehäuseteilen 10a, 10b aufgebaut, welche an einer Schnittstelle stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittstelle eines der Gehäuseteile 10a. Bei diesem Gehäuseteile 10a ist zu erkennen, dass eine Nut 14 ausgebildet ist, welche einen Innenraum außenseitig umschließt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Nut 14, U-förmig ausgebildet, so dass diese eine offene Seite aufweist, die von dem anderen Gehäuseteil 10b verschlossen wird.
Die Nut 14 bildet eine Klebe-/Dichtfläche 22 aus, welche mit einem Klebe-/Dichtmittel 26 (siehe 3) in Kontakt kommt. In die Nut 14 ragt eine Einfüllöffnung 30, über welche das Klebe-/Dichtmittel 26 einfüllbar ist. Dieses wird unter Hochdruck in die Nut 14 eingespritzt. Zusätzlich ragt in die Nut 14 eine Entlüftungsöffnung 34, welche in beiden Richtungen zur Einfüllöffnung 30 mittig angeordnet ist. Über diese Entlüftungsöffnung 34 kann die durch das Klebe-/Dichtmittel 26 verdrängte Luft entweichen.
Eine Schnittansicht durch die Nut 14 im Bereich der Einfüllöffnung 30, ist in 3 gezeigt. In dieser Figur ist zu sehen, dass das an der Nut 14 anliegende Gehäuseteil 10b, plan ausgebildet ist, so dass die offene Seite der Nut 14 verschlossen ist. In der Nut 14 ist das Klebe-/Dichtmittel 26 angeordnet. Dieses Klebe-/Dichtmittel 26 wurde zuvor über die Einfüllöffnung 30 eingebracht. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Einfüllöffnung 30 konisch ausgebildet, so dass mit einer konischen Einspritzdüse das Klebe-/Dichtmittel 26 in die Nut 14 eingebracht werden kann.
In dem Klebe-/Dichtmittel 26 in der Nut 14 ist ein Heizelement 38, welches in Form eines Drahtes ausgebildet ist, angeordnet. Dieses wurde vor dem Einspritzen des Klebe-/Dichtmittels 26 in die Nut 14 eingebracht. Über dieses Heizelement 38 kann das Klebe-/Dichtmittel 26 aktiviert werden, so dass das Klebe-/Dichtmittel 26 durch ein Aufheizen ausgehärtet wird.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abdichten und Verkleben des Gehäuses 10. In einem ersten Schritt A wird eine Nut 14 an einem Gehäuseteil 10a ausgebildet, in die das Klebe-/Dichtmittel 26 eingefüllt wird. In einem darauffolgenden zweiten Schritt B wird die Klebe-/Dichtfläche 22 an den beiden Gehäuseteilen 10a, 10b aufgeraut, so dass eine Adhäsion verbessert wird. Anschließend daran wird in einem nächsten Schritt C die Klebe-/Dichtfläche 22 gereinigt. Dies kann beispielsweise mittels eines Lasers durchgeführt werden. Auch dadurch wird die Adhäsion und die Dichtwirkung des Klebe-/Dichtmittels 26 verbessert. In einem vierten Schritt D werden die Gehäuseteile 10a, 10b aufeinander gesetzt und ausgerichtet, so dass die Nut 14 vollständig durch das daran anliegende Gehäuseteil 10b abgedichtet ist.
In einem fünften Schritt E wird das Klebe-/Dichtmittel 26 in die Einfüllöffnung an dem Gehäuse 10 eingebracht. Das Klebe-/Dichtmittel 26 wird solange eingefüllt, bis die Nut 14 vollständig gefüllt ist. Dies kann daran erkannt werden, dass das Klebe-/Dichtmittel 26 an der Entlüftungsöffnung 34 herauskommt. In einer Ausführung der Erfindung kann an der Entlüftungsöffnung 34 ein Sensor (nicht gezeigt) angeordnet werden, über den der Austritt des Klebe-/Dichtmittels 26 detektiert wird. Der Sensor sendet dabei ein Signal an die Steuerung der Einspritzung, so dass die Einspritzung beendet wird.
Anschließend daran wird in einem sechsten Schritt F das Klebe-/Dichtmittel 26 ausgehärtet, so dass die Gehäuseteile 10a, 10b miteinander verklebt und nach außen abgedichtet sind. Dazu wird das Klebe-/Dichtmittel 26 beispielsweise über das Heizelement 38 oder UV-Licht aktiviert. Es wird damit ein Härteprozess ausgelöst, über welchen das Klebe-/Dichtmittel 26 vollständig ausgehärtet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013226855 B4 [0003]

Claims

Verfahren zum Abdichten und Verkleben eines Gehäuses (10) zum Unterbringen von Bremskraftverstärkerbauteilen, wobei das Gehäuse (10) wenigstens zwei Gehäuseteile (10a, 10b) aufweist, und das Verfahren die Schritte umfasst: - Ausbilden (A) einer Nut (14) in wenigstens einem der Gehäuseteile (10a, 10b), wobei die Nut (14) einen abzudichtenden Innenraum des Gehäuses (10) umschließt, - Aufeinandersetzen und Ausrichten (D) der Gehäuseteile (10a, 10b), so dass eine offene Seite der Nut (14) verschlossen wird, - Einbringen (E) eines Klebe-/Dichtmittels (26) in eine Einfüllöffnung (30) des Gehäuses (10), so dass die Nut (14) vollständig mit dem Klebe-/Dichtmittel (26) gefüllt wird, und - Aushärten (F) des Klebe-/Dichtmittels (26), so dass die Gehäuseteile (10a, 10b) miteinander verklebt und nach außen abgedichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe-/Dichtmittel (26) zum Aushärten (F) zu einem gewünschten Zeitpunkt aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe-/Dichtmittel (26) zum Aushärten (F) an wenigstens einer Stelle mit UV-Licht bestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufeinandersetzen (D) der Gehäuseteile (10a, 10b) ein Heizelement (38) in die Nut (14) eingebracht wird, welches zum Aushärten (F) des Klebe-/Dichtmittels (26) erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufeinandersetzen (D) der Gehäuseteile (10a, 10b) eine Klebe-/Dichtfläche (22) gesäubert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufeinandersetzen (D) der Gehäuseteile (10a, 10b) eine Klebe-/Dichtfläche (22) aufgeraut wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (10a, 10b) aus einem Metallmaterial ausgebildet sind und die mit dem Klebe-/Dichtmittel (26) in Kontakt kommenden Flächen vor dem Aufeinandersetzen (D) der Gehäuseteile (10a, 10b) geätzt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen (E) des Klebe-/Dichtmittels (26) ein Sensor an eine mit der Nut (14) kommunizierenden Entlüftungsöffnung (34) angebracht wird, über den ein Austritt von Klebe-/Dichtmittel (26) aus der Entlüftungsöffnung (34) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor bei einem Austritt von Klebe-/Dichtmittel (26) ein Signal übermittelt, so dass der Einfüllvorgang gestoppt wird.
Gehäuse (10) zum Unterbringen von Bremskraftverstärkerbauteilen, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: - wenigstens zwei Gehäuseteile (10a, 10b), wobei wenigstens ein Gehäuseteil (10a, 10b) eine Nut (14) aufweist, - ein Klebe-/Dichtmittel (26), welches in der Nut (14) angeordnet ist und über welches die Gehäuseteile (10a, 10b) miteinander verklebt und abgedichtet sind, - eine Einfüllöffnung (30), welche mit der Nut (14) verbunden ist, über welche das Klebe-/Dichtmittel (26) einfüllbar ist, und - eine Entlüftungsöffnung (34), welche mit der Nut (14) verbunden ist, über welche Luft aus der Nut (14) entweichbar ist.